Railgun este un pistol electromagnetic puternic. Railgun (RailGun) - pistolul electromagnetic al viitorului
Se referă la acceleratoarele de masă electromagnetice (sau, dacă ne gândim în termeni militari, gloanțe și obuze). Adevărat, încă nu putem conta pe folosirea unui pistol cu șină în armele ușoare de calibru mic; această întrebare rămâne apanajul scriitorilor de science fiction. Cu toate acestea, dacă vorbim despre echiparea cu ea a echipamentelor militare grele și a navelor navale, atunci lucrurile sunt complet diferite aici. În doar 5-6 ani, tunurile cu șine de luptă pot fi puse în producție, după care vor începe intens să înlocuiască sistemele de artilerie cu praf de pușcă.
Dar să începem în ordine, pentru care vom afla ce este exact un pistol cu șină și cum funcționează.
Principalele părți ale instalației sunt:
1. Alimentare. Este o baterie de condensatoare care creează un impuls scurt de curent de o putere enormă (vorbim despre sute sau chiar mii de kilojouli).
2. Echipamente de comutare. Cu alte cuvinte, acestea sunt zeci de cabluri groase capabile să transmită energia acumulată fără să se topească.
3. Lansatorul. Dispozitivul seamănă cu o țeavă de pistol, strâns cu numeroși potențiali de rezistență. Sunt necesare pentru ca sistemul să reziste la o presiune internă de peste 1000 de atmosfere și la o temperatură de 20.000-30.000 de grade. În interiorul cilindrului, pe toată lungimea sa, sunt doi electrozi sau șine paralele lungi (de unde și numele).
Principiul de funcționare:
Un impuls de curent puternic este furnizat șinelor. Forța descărcării depășește energia fulgerului de peste o sută de ori. Un arc de plasmă se aprinde imediat între șine (electrozi). Unii dezvoltatori sugerează plasarea unei inserții metalice cu punct de topire scăzut în butoi înainte de a aplica tensiune. Va ajuta la aprinderea arcului, iar atunci când se topește, se va transforma în plasmă, ceea ce îi va crește semnificativ cantitatea. Curentul va curge de la o șină la alta prin plasmă. Curentul provoacă apariția unui câmp electromagnetic puternic care va afecta întregul dispozitiv. Deoarece șinele sunt fixate rigid, singurul element mobil al sistemului va fi plasma, prin care curentul continuă să circule, ca printr-un conductor metalic obișnuit. Sub influența forței Lorentz, chiar acest conductor (plasma) va începe să se miște rapid de-a lungul butoiului. Un cheag de plasmă se numește „piston de plasmă”; este, parcă, un analog al încărcăturii de pulbere dintr-o armă de foc. Dacă un proiectil a fost plasat în fața pistonului, atunci viteza acestuia la ieșirea din țeavă ar putea fi de până la 13-15 km/s (Pentru referință, tunurile de artilerie moderne sunt capabile să accelereze un proiectil până la maximum 2 km/s) . Este curios că pistolul cu șină poate rămâne o armă mortală fără a folosi proiectile. În acest caz, instalația va putea trage cheaguri de plasmă, iar viteza lor va fi cu adevărat fantastică - aproximativ 50 km/s.
Avantajele armei:
1. Viteza mare a proiectilului. În sistemele de luptă ar trebui să fie de până la 10 km/s. După cum s-a menționat mai sus, un pistol cu șină poate oferi o viteză de accelerație mult mai mare, dar din cauza rezistenței aerului în creștere bruscă, care va opri literalmente proiectilul tras, nu are sens să se realizeze acest lucru. Viteza enormă a corpului accelerat este principala proprietate a pistolului, pentru care a fost creat. Cele mai multe dintre celelalte avantaje ale acestei arme provin din această proprietate.
2. Putere uriașă de penetrare. În testele de laborator efectuate pe un pistol cu șină de masă, glonțul din polimer moale de două grame a pătruns în plăci groase de metal. În acest caz, o parte din metal s-a transformat în plasmă și s-a evaporat pur și simplu. Din acest exemplu se vede clar că un adevărat pistol cu șină de luptă este capabil să pătrundă în orice materiale și tipuri de armuri existente în prezent. Practic nu există protecție împotriva ei. Nici măcar protecția activă puternică nu vă va salva, deoarece hexogenul folosit pur și simplu nu va avea timp să explodeze.
3. Rază lungă de lovitură directă. Poate fi de 8-9 km, iar proiectilul parcurge această distanță în mai puțin de o secundă. Desigur, este aproape imposibil să ocoliți o astfel de lovitură. În plus, țintirea este mult simplificată. Când trageți dintr-un pistol, nu este nevoie să faceți corecții pentru plumb, forța vântului etc. Loviți ceea ce vedeți și nu veți rata.
4. Raza mare de tragere. Un proiectil tras dintr-un pistol cu șină poate parcurge până la 400 de kilometri. Este clar că, cu astfel de indicatori, această armă trimite în trecut nu numai artileria tradițională, ci și toate tipurile de rachete tactice.
5. Ieftin, ușor de fabricat, sigur pentru a depozita muniția. Pistolele cu șine destinate luptei cu linia de vedere (de exemplu, tancuri sau antiaeriene) vor fi echipate cu proiectile fără explozibili. În esență, acestea sunt doar spații goale. Cert este că la o viteză de 4 km/s și mai mult proiectilul nu mai are nevoie de explozibili. Energia sa cinetică este atât de mare încât atunci când lovește o țintă, nu este un impact, ci o adevărată explozie, care în puterea sa depășește explozia oricărui explozibil existent în prezent.
Dezavantaje și probleme ale armelor cu șine moderne:
1. Dimensiuni uriașe și putere insuficientă a surselor de alimentare. Pentru alimentarea pistoalelor existente, se folosesc baterii de condensatoare, care ocupă încăperi întregi. De aceea pot fi instalate doar pe nave de război și în zone fortificate. Cu toate acestea, compania americană General Atomics dezvoltă deja complexul de teren mobil Blitzer, care va fi amplasat pe baza unui camion. Adevărat, se plănuiește utilizarea centralelor electrice mobile pentru a alimenta acest pistol, care va mai avea două camioane.
2. Uzura rapida a butoiului. Supraîncărcările gigantice și expunerea la plasmă practic distrug butoiul. Resursa sa a fost adusă până acum doar la o mie de focuri. Costul unei lovituri (ținând cont de costul uzurii butoiului) conform unor surse este de 25.000 USD. Pentru a prelungi durata de viață a unei arme scumpe, designerii experimentează cu materiale compozite avansate și dezvoltă noi sisteme de răcire.
3. Încărcarea muniției în momentul tragerii. Această problemă este deosebit de relevantă pentru muniția care conține explozivi. 4. Efect de sunet puternic. Când se trage un pistol cu șină, vuietul este comparabil cu un tunet. Apare atunci când plasma care iese din butoi ajunge în aer liber și se extinde brusc.
5. Rata de foc scăzută. Deocamdată, din toate motivele enumerate mai sus, nu este nevoie să vorbim despre cadența de foc a pistolului cu șină. Dar armata americană a stabilit o sarcină dezvoltatorilor: în următorii cinci ani, creșterea cadenței de foc a instalației la 6-10 cartușe pe minut.
![](https://i2.wp.com/shovkunenko-book.ru/img/arsenal/uss_zumwalt.jpg)
Pentru a rezuma, aș dori să spun că tunurile cu șină moderne sunt încă departe de a fi perfecte, dar ele există deja și nu numai că există, ci se dezvoltă și se modernizează treptat. Cei mai mari producători de arme din lume lucrează la ele, iar rezultatele ar trebui să se simtă în viitorul foarte apropiat. Așadar, deja în 2020, Marina SUA intenționează să echipeze distrugătoarele din seria DDG-1000 Zumwalt special concepute pentru aceasta cu tunuri de luptă. Constructorii de tancuri israelieni visează cum vor pune „șine” pe noile lor vehicule de luptă, ceea ce le va face practic invincibile. Există și proiecte pentru punerea pe orbită a pistoalelor electromagnetice. Ei bine, așteptăm și vedem, nu va dura atât de mult.
![](https://i0.wp.com/shovkunenko-book.ru/img/arsenal/Israeli_tank.jpg)
Oleg Şovkunenko
Recenzii și comentarii:
Eduard 04.03.14
Nu credeam că este o „mașinărie” atât de puternică. Părea mic.
cititor 02.12.14
Știu aproximativ cum să construiesc asta, dezvoltările a 2-3 fizicieni și fuziunea nucleară rece sunt potrivite pentru asta, plasma va accelera proiectilul la cel puțin 3 ori viteza luminii.
interesat 22.02.15
Deci, dar CNF încă trebuie dovedit, dar în Rusia este puțin probabil să se întâmple acest lucru - comisia pentru pseudoștiință nu o va permite, blestemații de inchizitori!
Nikolai 18.12.15
Este posibilă creșterea energiei proiectilului de mai multe ori, cu condiția ca puterea curentului trecută prin proiectil să fie menținută
Oleg Şovkunenko
Nikolay, probabil că există într-adevăr oportunități de a crește viteza de accelerare a unui proiectil într-un pistol cu șină, dar așa cum am scris deja în articol, pur și simplu nu are rost să o facem mai mare de 10 km/sec. Motivul este o creștere bruscă a rezistenței aerului. Întrebarea va deveni relevantă abia după dezvoltarea de noi proiectile care utilizează principiul jachetei cu plasmă sau cavitația aerului sau altceva.
Critic 26.05.16
Ce naiba 10 km/s! Proiectilele nu au zburat încă deasupra Mach 6-7 în condiții reale și nu în condiții sterile.
Oleg Şovkunenko
Critic, capacitatea de a crește viteza unui proiectil de la 2 km/s la 10 km/s - acesta este punctul culminant al pistolului, superioritatea sa față de artileria convențională.
Pașa 30.05.16
Cantitatea de energie electrică consumată este uluitoare. Este cumva greu de imaginat în timpul operațiunilor de luptă un tanc echipat cu un pistol cu șină, care călătorește cu două generatoare atașate de el din spate printr-un cablu gros. În ceea ce privește bazele, este, de asemenea, greu de înțeles acest lucru - toate rachetele tactice au fost de mult puse „pe roți”, rachetele staționare au fost abandonate cu mult timp în urmă din motive binecunoscute.
Mi se pare că acest lucru ar avea mai mult sens undeva în spațiu; ar fi o idee bună să studiem posibilitatea de a lansa ceva pe orbită fără a folosi combustibil. Din păcate, deocamdată acest lucru poate trage doar bucăți de metal topite, fără formă. În general, consumă multă energie, este scump, necesită tehnologie serioasă (în timpul războiului aceasta este întotdeauna o problemă) și efectul la astfel de costuri este clar insuficient. Se pare că în timpul funcționării, un astfel de pistol va necesita o întreagă echipă de ingineri care îl întrețin și cu calificări foarte înalte; nu mă refer la producție.
fuad 31/05/16
poate fi eficient ca sistem de apărare aeriană, poți chiar să creezi un sistem de apărare și costurile vor fi mai mici
Ol 06/07/16
Viteza mare este necesară în primul rând pentru distanțe lungi. Și la o distanță lungă, țintirea „botului” nu are sens - factorii de microîmprăștiere aleatoriu vor exclude în continuare precizia loviturii. Aceasta înseamnă că proiectilul trebuie să aibă propriile comenzi și creier pentru poziționare și controlul zborului. Ce fel de electronică poate rezista la astfel de accelerații?! Acest lucru este mai puternic decât folosirea unui baros pentru a sparge microcircuite.
Oleg Şovkunenko
Ol, nu te îndoi, capetele inteligente vor veni cu ceva, pentru că există deja experiență cu muniția reglabilă, cum ar fi „Krasnopol” și „Centimetru”. Și viteza proiectilului este necesară nu numai pentru rază de acțiune. De exemplu, imaginați-vă ce emoție este să loviți ținte cu un pistol cu șină la o distanță de 2-5 km. Nici o navă, nici un tanc, nici un elicopter nu pot eschiva de un astfel de „cadou”, iar avionul va trebui să se străduiască din greu să scape cu picioarele... sau mai bine zis, trenul de aterizare :))
Acest lucru poate fi eficient ca sistem de apărare aeriană, puteți chiar să creați un sistem de apărare și costurile vor fi mai mici
Roman 28.11.16
Tragerea la distanțe lungi cu foc direct nu va funcționa deoarece g = 9,8 m/s2), iar linia orizontului de la o înălțime de 2,5 m este mai mică de 6 km (și aceasta este în condiții ideale, fără a ține cont de teren și alte factori similari) deci acestea nu sunt altceva decât povești pentru ignoranți că atunci când trag dintr-un pistol cu șină, nu sunt necesare calcule balistice)
Oleg Şovkunenko
Raza de împușcare directă este de fapt o caracteristică a unei arme și deloc o instrucțiune pentru artilerişti să tragă direct în ținte aflate la 8-9 km distanță. Vezi diferenta!
Vlad 04/01/17
Ei bine, focul direct, să zicem dintr-un tanc, este foarte interesant. Dar dacă trageți la o distanță de peste 10 km, aveți deja nevoie de precizie, iar acuratețe = controlabilitatea proiectilului. Iar a doua întrebare este că dacă un blank lovește cu o viteză de 5-7 km/s, la câte kg de TNT corespunde?
Oleg Şovkunenko
Vlad, în opinia mea (nu pot vorbi, desigur, în numele dezvoltatorilor de tunuri moderne de luptă), acest tip de armă este cel mai eficient în 2 cazuri:
prima este lupta cu linia de vedere, până la aproximativ 5 km;
al doilea este bombardarea bazelor militare și a altor obiecte strategice la distanțe de peste 100 km.
Desigur, pentru a atinge ținte situate la o distanță de peste 5 km, sunt necesare rachete ghidate sau orientate. Este o prostie să crezi că pistolul cu șină va deveni o armă universală și va înlocui toate celelalte sisteme de luptă.
Dacă vorbim despre puterea exploziei de la un proiectil fără încărcătură, atunci aceasta poate fi estimată cu ușurință. Să folosim formula pentru energia cinetică de la un curs de fizică școlar. Se pare că energia unui proiectil care cântărește 1 kg. la o viteză de 5 km/s este egală cu 12,5 106 J. În orice carte de referință puteți găsi valoarea energiei de explozie a unei sarcini TNT. De exemplu, pentru trinitrotoluen este egal cu 4,184 106 J. Să comparăm. Se pare că un proiectil descărcat (sau pur și simplu un blank) este de trei ori mai puternic decât explozivii. Și asta nu ține cont de puterea teribilă de pătrundere pe care o posedă un proiectil cu railgun.
Denis Grabov 31.07.17
Rezistența aerului depinde de a treia putere de viteză. Iar energia cinetică este în a doua. După doar zece kilometri viteza proiectilului va fi aceeași cu cea a proiectilelor convenționale și veți avea nevoie de explozibili în proiectil. Dar calibrul său este mic, ceea ce înseamnă că trebuie să fie un proiectil nuclear. Singurul avantaj față de o rachetă este că este chiar imposibil de doborât teoretic. Dar de ce este acest lucru necesar atunci când pistolul cu șină este utilizabil numai în marina, iar rachetele antinavă au o rază de acțiune mult mai mare. Și dacă încep să folosească arme nucleare, atunci flota va fi trasă în ICBM-uri și nu cu arme sau rachete cu rază tactică ale flotei inamice din același teatru de operațiuni. Și, de asemenea, este puțin probabil ca cineva să doboare o salvă MLRS.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare.
Pistolul este format din doi electrozi paraleli, numiți șine, conectați la o sursă de curent continuu puternic. Masa conductoare electric accelerată este situată între șine, închizând circuitul electric, și capătă accelerație sub influența forței Lorentz, care apare atunci când circuitul este închis într-un câmp magnetic excitat de un curent în creștere. Forța Lorentz (forța Ampere) acționează și asupra șinelor, ducându-le la repulsie reciprocă. Uneori, armătura mobilă este utilizată pentru a conecta șinele.
Avantaje și dezavantaje
Există o serie de probleme serioase asociate cu fabricarea unui pistol cu șină: pulsul curent trebuie să fie atât de puternic și ascuțit încât proiectilul să nu aibă timp să se evapore și să se destrame, dar ar apărea o forță de accelerare care îl accelerează înainte. Proiectilul sau plasma este supusă forței Lorentz, astfel încât puterea curentului este importantă pentru a obține inducerea câmpului magnetic necesar, iar curentul care curge prin proiectil perpendicular pe liniile câmpului magnetic este important. Când curentul trece prin proiectil, materialul proiectilului (adesea un gaz ionizat în spatele unui proiectil polimeric ușor) și șina trebuie să aibă:
- o conductivitate cât mai mare posibil,
- proiectil - cu o masă cât mai mică posibil,
- - cât mai multă putere și mai puțină inductanță.
Cu toate acestea, particularitatea unui accelerator pe șină este că este capabil să accelereze mase ultra-scăzute la viteze foarte mari (viteza unui proiectil într-o armă de foc este limitată de cinetica reacției chimice care are loc în armă). În practică, șinele sunt realizate din cupru fără oxigen acoperit cu argint, barele de aluminiu sau sârmă sunt folosite ca proiectile, un polimer poate fi utilizat în combinație cu un mediu conductor, o baterie de condensatoare electrice de înaltă tensiune este folosită ca putere. sursă, care este încărcată de la un generator Marx, generatoare unipolare de șoc, compulsoare și alte surse de energie electrică cu tensiune mare de funcționare și, înainte de a intra pe șine, încearcă să ofere proiectilului însuși o viteză inițială cât mai mare, folosind pneumatice sau trage cu arme pentru asta. În acele tunuri cu șine în care proiectilul este un mediu conductor, după ce se aplică tensiune pe șine, proiectilul se încălzește și arde, transformându-se în plasmă conductoare, care apoi accelerează și ea. Astfel, pistolul cu șină poate trage plasmă, dar din cauza instabilității sale, se dezintegrează rapid. În acest caz, este necesar să se țină seama de faptul că mișcarea plasmei, sau mai precis, mișcarea descărcării (catod, pete anodice), sub influența forței Lorentz este posibilă numai într-un aer sau alt gaz. mediu nu mai mic decât o anumită presiune, deoarece altfel, de exemplu, în vid, șinele jumper-ului cu plasmă se mișcă în direcția opusă forței Lorentz - așa-numita. mișcarea inversă a arcului. Când proiectilele neconductoare sunt utilizate în tunurile cu șine, proiectilul este plasat între șine, în spatele proiectilului, într-un fel sau altul, se aprinde o descărcare de arc între șine, iar corpul începe să accelereze de-a lungul șinelor. Mecanismul de accelerare în acest caz diferă de cel de mai sus: forța Lorentz presează descărcarea în spatele corpului, care, evaporându-se intens, formează un curent cu jet, sub influența căruia are loc accelerația principală a corpului.
Mostre existente
Testarea pistolului feroviar la Naval Surface Warfare Center, US Navy, ianuarie 2008
Primul gun rail major a fost proiectat și construit în anii 1970 de John P. Barber din Canada și supervizorul său Richard A. Marshall din Noua Zeelandă la Australian National University Research School of Physical Sciences.
La mijlocul anilor '80, oamenii de știință sovietici au creat un prototip de pistol cu șină, care este în prezent mai puternic decât sistemele similare ale timpului nostru. Viteza unui proiectil din plastic comparabil ca dimensiuni cu a unui capac de sticla a ajuns la 9960 m/s și a străpuns 3 straturi de duraluminiu de 4 cm grosime. sursă?]
Până în 2018, este planificată efectuarea primelor teste pe apă. Până în 2020, aceste arme ar trebui să intre în serviciu cu distrugătoarele din clasa Zamvolt care sunt construite în Statele Unite; designul lor modular și transmisia electrică au fost concepute ținând cont de armele EM promițătoare. Până în 2025, este planificată să se obțină o energie a botului de 64 MJ.
În cultura populară
În literatură
- În cărțile Halo, unele nave spațiale umane sunt echipate cu pistoale cu șine.
- În seria de cărți fantastice Armageddon of the Empire, autorul Roman Zlotnikov descrie mitraliere montate pe șine, precum și tunuri montate pe armura Latnikov
Cinema
- În filmul Transformers: Revenge of the Fallen, un pistol cu șină este instalat pe o navă a Marinei SUA.
- În filmul „Eraser”, protagonistul luptă împotriva distribuirii ilegale a pistoalelor cu șină de mână.
- În seria Stargate SG-1, tunurile cu șine au fost instalate pe navele Pământului.
- În anime-ul și manga To Aru Majutsu no Index, esper Misaka Mikoto, datorită puterii ei, poate folosi o abilitate asemănătoare cu o împușcătură cu pistolul.
- În filmul „Terminator”, terminatorul însuși trage două tunuri
Jocuri pe calculator
- În Quake II, Quake III Arena și Quake 4, pistolul cu șină trage proiectile cu uraniu sărăcit și este o armă populară de lunetist datorită preciziei sale ridicate și puterii de oprire. În toate cele trei jocuri, lovitura are o dâră caracteristică de fum cu un șurub (în Quake III Arena - opțional).
- În Mass Effect 3, tunurile cu șine gemene sunt arme colosale de la sol la spațiu situate pe planeta natală a rasei Krogan, Tuchanka.
- În Eve Online, tunurile cu șină sunt arma standard a curselor Gallente și Caldari.
- Jocul Dungeon Medic folosește și un pistol cu șină. Se presupune că acesta este „același” Railgun de la Quake.
- În Command & Conquer: Tiberian Sun, GDI Mammoth Mk. este înarmat cu un pistol cu șină. 2 și urmăritorul fantomă. Pistolul este prezent și în Command & Conquer: Renegade.
- În Command & Conquer 3: Tiberium Wars și Command & Conquer 3: Kane's Wrath, pistolul cu șină poate fi instalat pe tancuri: „Mammoth” și „Raptor”, structura defensivă a GDI „Guardian” este înarmată implicit cu avioane de atac, și se adaugă, de asemenea, unității epice ST-TM.
- În Metal Gear Solid, complexul de lansare mobil Metal Gear REX este înarmat cu un pistol cu șină; În Metal Gear Solid 2: Sons of Liberty și Metal Gear Solid 4: Guns of the Patriots se găsește un pistol portabil, iar în acesta din urmă este disponibil jucătorului ca armă personală.
- În Warhammer 40.000, tunurile cu șine sunt folosite de Imperiul Tau.
- Railgun ("Rail") este prezent în Tanki Online
- În jocurile din seria Red Faction (prima și a doua parte) există un gungun ("railgun" / "rail driver") ca armă portabilă personală, iar în a treia parte (Red Faction: Guerrilla) există un bolter („bolter”), conform principiului de funcționare asemănător cu un pistol șină.
- Metro 2033 are un pistol cu șină ca armă personală de transport.
- În jocul MMOTPS S4 League, un pistol cu șină este folosit ca armă de lunetist.
- Ace Combat X2: Joint Assault are un pistol inamic care poate fi tras la distanțe mari.
- Duke Nukem Forever are un pistol cu o lunetă de lunetist.
- Shadow_Warrior are un aspect grozav și destul de puternic.
- În Warzone 2100, puteți dezvolta și utiliza atât tunuri și tunuri Gauss (cu toate acestea, judecând după descriere și aspect, toate sunt de fapt variante ale tunului Gauss).
- În jocul Resident Evil 3: Nemesis, personajul principal Jill îl distruge pe șeful final cu o lovitură de pistol.
- Strategia spațială „Păcatele unui imperiu solar” demonstrează confuzia dintre tunul cu șină și tunul Gauss în toată splendoarea sa: navele de luptă și sateliții cu baterii staționare sunt echipate cu „tunuri cu șină Gauss” (ing. Pistoale cu șină Gauss).
- În joc (Galaxy on fire 2) ca armă principală
Salutări de la Quake 3 Arena
Railgun, sau în limbajul obișnuit „șină”, este un accelerator de masă cu electrod pulsat, al cărui principiu de funcționare este explicat folosind forța Lorentz, care transformă energia electrică în energie cinetică. Este o armă promițătoare care are o serie de avantaje față de designul clasic bazat pe o explozie chimică. Iar încercările de luptă ale acestei frumuseți sunt chiar după colț.
Principiul de funcționare și limitări
Un tun pe șină folosește o forță electromagnetică numită forță Lorentz pentru a accelera un proiectil conductiv electric care face parte inițial dintr-un circuit. Uneori, armătura mobilă este utilizată pentru a conecta șinele. Un curent I care trece prin șine excită un câmp magnetic B între ele, perpendicular pe curentul care trece prin proiectil și șina adiacentă. Ca urmare, are loc repulsia reciprocă a șinelor, iar proiectilul accelerează sub influența forței F.Una dintre problemele cu pistolul cu șină este că pentru a-și realiza proiectilele este nevoie de un material cu cea mai mare conductivitate posibilă, deoarece Pentru a crea o forță motrice, o descărcare instantanee de curent foarte puternică este eliberată de-a lungul șinelor. Dacă materialul proiectilului nu este suficient de conductor, acesta poate fi vaporizat în pistolul șinului de curent înainte de a părăsi pistolul.
Al doilea limitator este sursa de alimentare. În viitorul apropiat, Marina SUA intenționează să testeze un pistol pe o bază de nave (doar o navă de astăzi poate rezista la o lovitură de la această armă). O salvă de la un pistol modern necesită un impuls de 25 (!) megawați. Una dintre navele marinei americane, care a fost proiectată special pentru a fi echipată cu un pistol cu șină, este echipată cu centrale electrice de 78 de megawați și cea mai comună valoare de el. Puterea de instalare pe navă este de 9 megawați. Pentru o singură lovitură de pistol cu șină, este necesară aproape 30% din puterea instalației speciale. nava flotei. Nici nu ar trebui să te gândești să folosești acest tip de armă pe nave obișnuite.
Video de la instalația experimentală a Marinei SUA:
Întrebare adresată publicului: de unde a venit fulgerul de foc de la ieșire? :)
Uneori, pentru a da proiectilului railgun cea mai mare viteză inițială, la care împușcătura va fi mai eficientă, se produce o explozie chimică (detonarea prafului de pușcă, de exemplu). Pentru a exagera, pistolul cu șină poate fi folosit ca un „atașament de accelerare” pentru pistoale, crescând viteza de ieșire a proiectilului. Dar nu aș risca să trec astfel de curent prin explozibili.
Proiectil neconductiv
Există un alt tip de pistol cu șină care folosește un proiectil neconductiv. În cazul descris, șinele sunt închise nu de proiectilul în sine, ceea ce duce la formarea forței Lorentz, ci separat, în spatele proiectilului, formând o descărcare de arc. Acesta din urmă duce la evaporarea proiectilului și formarea unui curent cu jet, care, deplasând proiectilul de-a lungul șinelor, îl accelerează.A nu se confunda cu pistolul Gauss
Pistolul Gauss și pistolul cu șină sunt adesea confundate. Motivul pentru aceasta este natura similară a funcționării acestor dispozitive, dar ele folosesc abordări și legi electro-fizice diferite pentru a accelera proiectilul. Pistolul cu șină folosește forța Lorentz sau curentul cu jet, iar pistolul Gauss folosește câmpuri electromagnetice. Un proiectil feromagnetic este accelerat de-a lungul unui tub dielectric printr-o serie de solenoizi, care, atunci când sunt pornite, formează un câmp magnetic care „împinge” proiectilul feromagnetic înainte.
Un pistol Gauss are o eficiență semnificativ mai mică decât un pistol cu șină, așa că armata nu ia în considerare acest principiu pentru crearea de arme.
Deci, de ce este un pistol cu șine atât de complex atât de gustos pentru armată?
Totul este atât de banal - banii. „Rail” este capabil să tragă la o distanță de până la 180 km astăzi, iar în viitor este planificat să atingă ținte de până la 400 km. Este posibil să trageți la astfel de distanțe doar cu ajutorul rachetelor, fiecare dintre ele costă milioane de dolari, plus că știu să le lupte. Pistolul cu șină poate trage deja proiectile cu o greutate de 2-3 kg, care la viteze de până la 2000-2500 m/s duce la distrugeri colosale. Proiectilul în sine costă aproximativ 20-25 de mii de dolari, în comparație cu costul rachetelor - gratuit, iar transportul și operarea unei astfel de muniții este o plăcere: muniția nu va detona, nu va detona, fără probleme cu încărcarea, fără situații de urgență din cauza factorului uman. (cu excepția cazului în care, desigur, cineva într-o zi nu-l va scăpa pe picior).Oamenii de știință trebuie să rezolve problema doar cu sursa de alimentare, deoarece... construirea de nave special pentru „feră” este foarte costisitoare (o centrală electrică de 70 de megawați este consumul de energie al unui oraș mic). De îndată ce problema sursei de alimentare va fi rezolvată, vom putea vedea tunurile în funcțiune. Și nu este clar cum să faci față unui gol de trei kilograme care zboară la o viteză de Mach 7 și este capabil să scufunde o navă.
Pistolul Gauss(Engleză) Pistolul Gauss, tun Gauss) este unul dintre tipurile de accelerator de masă electromagnetic. Numit după omul de știință Gauss, care a studiat principiile fizice ale electromagnetismului pe care se bazează acest dispozitiv.Principiul de funcționare
Pistolul Gauss constă dintr-un solenoid, în interiorul căruia se află un țevi (de obicei din dielectric). Un proiectil (făcut dintr-un material feromagnetic) este introdus într-un capăt al țevii. Când un curent electric curge în solenoid, apare un câmp magnetic, care accelerează proiectilul, „trăgându-l” în solenoid. În acest caz, proiectilul primește poli la capete simetric față de polii bobinei, motiv pentru care, după ce trece de centrul solenoidului, proiectilul este atras în sens invers, adică. incetineste. Dar dacă, în momentul în care proiectilul trece prin mijlocul solenoidului, curentul din el este oprit, câmpul magnetic va dispărea, iar proiectilul va zbura din celălalt capăt al țevii. Dar când sursa de alimentare este oprită, în bobină se formează un curent de auto-inducție, care are direcția opusă curentului și, prin urmare, schimbă polaritatea bobinei. Aceasta înseamnă că atunci când sursa de alimentare este oprită brusc, un proiectil care zboară pe lângă centrul bobinei va fi respins și accelerat în continuare. În caz contrar, dacă proiectilul nu a ajuns în centru, acesta va decelera.Pentru cel mai mare efect, pulsul de curent din solenoid trebuie să fie pe termen scurt și puternic. De regulă, condensatoarele electrice sunt utilizate pentru a obține un astfel de impuls. Dacă se folosește un condensator polar (de exemplu, pe un electrolit), atunci circuitul trebuie să aibă diode care vor proteja condensatorul de curentul de auto-inducție și explozie.
Parametrii înfășurării, proiectilului și condensatorilor trebuie să fie coordonați în așa fel încât atunci când sunt trase, în momentul în care proiectilul se apropie de mijlocul înfășurării, curentul din acesta din urmă ar fi scăzut deja la o valoare minimă, adică încărcarea condensatoarelor ar fi fost deja consumată complet. În acest caz, eficiența unui pistol Gauss cu o singură treaptă va fi maximă.
Calcule
Energia stocată într-un condensator
V - tensiunea condensatorului (în volți)C - capacitatea condensatorului (în Farads)
Energia stocată la conectarea condensatoarelor în serie și în paralel este egală.
Energia cinetică proiectilă
m - masa proiectilului (în kilograme)
u - viteza acesteia (în m/s)
Timpul de descărcare a condensatorului
Acesta este timpul în care condensatorul este complet descărcat. Este egal cu un sfert din perioada:L - inductanță (în Henry)
C - capacitate (în Farads)
Timp de funcționare a inductorului
Acesta este timpul în care EMF al inductorului crește la valoarea maximă (descărcarea completă a condensatorului) și scade complet la 0. Este egal cu semiciclul superior al undei sinusoidale.L - inductanță (în Henry)
C - capacitate (în Farads)
Avantaje și dezavantaje
Tunul Gauss ca armă are avantaje pe care alte tipuri de arme de calibru mic nu le au. Aceasta este absența cartușelor și alegerea nelimitată a vitezei și energiei inițiale a muniției, precum și rata de tragere a pistolului, posibilitatea unei împușcături silențioase (dacă viteza proiectilului nu depășește viteza sunetului), inclusiv fără schimbarea țevii și a muniției, recul relativ scăzut (egal cu impulsul proiectilului aruncat, fără impuls suplimentar de la gaze pulbere sau piesele mobile), teoretic, fiabilitate și rezistență la uzură mai mari, precum și capacitatea de a lucra în orice condiții , inclusiv spațiul cosmic.Cu toate acestea, în ciuda simplității aparente a pistolului Gauss și a avantajelor sale, utilizarea lui ca armă este plină de dificultăți serioase.
Prima dificultate este eficiența scăzută a instalației. Doar 1-7% din sarcina condensatorului este convertită în energia cinetică a proiectilului. Acest dezavantaj poate fi compensat parțial prin utilizarea unui sistem de accelerare a proiectilului în mai multe etape, dar, în orice caz, eficiența ajunge rareori chiar și la 27%. Prin urmare, pistolul Gauss este inferior în ceea ce privește forța de împușcare chiar și armele pneumatice.
A doua dificultate este consumul mare de energie (datorită eficienței scăzute) și timpul de reîncărcare destul de lung al condensatorilor, ceea ce face necesară transportul unei surse de alimentare (de obicei o baterie puternică) împreună cu pistolul Gauss. Eficiența poate fi crescută semnificativ prin utilizarea solenoizilor supraconductori, dar acest lucru va necesita un sistem de răcire puternic, care va reduce semnificativ mobilitatea pistolului Gauss.
A treia dificultate (urmează din primele două) este greutatea și dimensiunile mari ale instalației, cu randamentul său scăzut.
Astfel, astăzi tunul Gauss nu are prea multe perspective ca armă, deoarece este semnificativ inferior altor tipuri de arme de calibru mic. Perspectivele sunt posibile în viitor doar dacă se creează surse compacte, dar puternice de curent electric și supraconductori la temperatură înaltă (200-300K).
RailGun
Railgun(Engleză) Railgun) este o formă de armă bazată pe conversia energiei electrice în energia cinetică a unui proiectil. Alte denumiri: rail mass accelerator, railgun, railgun. A nu se confunda cu pistolul Gauss.Principiul de funcționare
Un pistol pe șină folosește o forță electromagnetică numită forță Amperi pentru a accelera un proiectil conductiv electric care face parte inițial dintr-un circuit. Uneori, armătura mobilă este utilizată pentru a conecta șinele. Actual eu trecerea prin șine excită un câmp magnetic B între ele, perpendicular pe curentul care trece prin proiectil și șina adiacentă. Ca urmare, are loc respingerea reciprocă a șinelor, iar proiectilul accelerează sub influența forței F.Avantaje și dezavantaje
Există o serie de probleme serioase asociate cu fabricarea unui pistol cu șină: pulsul curent trebuie să fie atât de puternic și ascuțit încât proiectilul să nu aibă timp să se evapore și să se destrame, dar ar apărea o forță de accelerare care îl accelerează înainte. Prin urmare, materialul proiectilului și șinei trebuie să aibă cea mai mare conductivitate posibilă, proiectilul trebuie să aibă o masă cât mai mică, iar sursa de curent trebuie să aibă cât mai multă putere și mai puțină inductanță. Cu toate acestea, particularitatea acceleratorului pe șină este că este capabil să accelereze mase ultra-scăzute la viteze ultra-înalte. În practică, șinele sunt realizate din cupru fără oxigen acoperit cu argint, barele sau sârma de aluminiu sunt folosite ca proiectile, o baterie de condensatoare electrice de înaltă tensiune, generatoare Marx, generatoare unipolare de șoc, compulsatori sunt folosite ca sursă de energie și ei incearca sa dea proiectilului in sine cat mai multa caldura inainte de a intra pe sine.viteza initiala mare, folosind pistoale pneumatice sau de foc. În acele tunuri cu șine în care proiectilul este un fir, după ce se aplică tensiune pe șine, firul se încălzește și arde, transformându-se într-o plasmă conductoare, care apoi accelerează și ea. Astfel, pistolul cu șină poate trage plasmă, dar din cauza instabilității sale, se dezintegrează rapid.Este cu adevărat posibil ca rezerva pentru dezvoltarea ulterioară a diferitelor tipuri de arme să fie aproape de epuizare și că numai apariția varietăților sale care funcționează pe baza unor principii fizice complet diferite îi poate da un nou impuls? Da, este adevărat, dar primii candidați pentru rolul de arme ale viitorului există deja. Cele mai promițătoare dintre ele sunt considerate a fi „tunurile cu șină”.
Astăzi a devenit o practică obișnuită printre publiciști și futurologi să se vorbească despre oprirea progresului. "Istoria tehnică a omenirii", spun ei, "a încetat să curgă. Milioane de bani, sute de mii de ore-om trebuie investite în fiecare nouă descoperire și, ca urmare, progresul nu mai merge cu salturi și limite, dar se târăște cu viteza de un milimetru pe an.”
În ceea ce privește armele de foc, această afirmație pare parțial adevărată. Dacă puneți mental lângă o „suliță de foc” chinezească din secolul al X-lea (un băț de bambus cu un tub umplut cu praf de pușcă și pietre) și o pușcă de asalt modernă, progresul pare evident. Și dacă plasezi mental în apropiere, să zicem, culverinul francez „Asasin” din secolul al XIV-lea și pistolul autopropulsat „Coaliția-SV”, atunci toate aceste arme din muzee încep să pară ceva ca un club de Neanderthal.
Dar dacă „o demontați și vedeți ce este înăuntru”, se dovedește că în cele 7 secole de dezvoltare, armele de foc au parcurs o distanță mult mai mică decât aviația de la experimentele lui Bartolomeu de Guzman și zborul fraților Montgolfier și nu există „revoluții” așa cum nu a fost observată în istoria sa apariția unui aer de avioane mai grele. De fapt, atât tunul autopropulsat „Coaliția” cât și „sulița de foc” folosesc același principiu - în loc de energie musculară sau mecanică, proiectilul este aruncat către inamic folosind gazul format într-un volum limitat în timpul reacției chimice de autooxidare. , adică arderea substanței din care constă dintr-o sarcină propulsor. Toate inovațiile din acest domeniu pot fi numărate pe de o parte: evoluția veche de secole a sistemului de încărcare de la turnarea prafului de pușcă direct în țeavă la încărcături unitare, drumul de la un fitil introdus în gaură la automatizarea modernă, oferind o cadență de foc. de 6000 de ture pe minut, tăierea alezajului, invenția nitrocelulozei și balistitei ...
Astăzi, gândirea inginerească are ca scop rezolvarea a trei probleme principale: arderea completă a carcasei cartușului, îmbunătățirea muniției activ-reactive și crearea de gloanțe cu o cale de zbor reglabilă pentru pistoale. Principiul general rămâne exact același ca în secolul al X-lea. Rezerva pentru dezvoltarea și modernizarea ulterioară este aproape de epuizare și doar apariția armelor care funcționează pe baza unor principii fizice complet diferite poate da dezvoltării un nou impuls.
Prima încercare de a ieși din calea bătută a fost făcută de nimeni altul decât Leonardo da Vinci, care a propus să împingă proiectilul din țeavă folosind abur. De atunci, ei au încercat să inventeze un pistol cu abur de mai multe ori, dar fiecare model nou, în ceea ce privește caracteristicile sale balistice, fiabilitatea și complexitatea de fabricație, a pierdut fără glorie concurența cu sistemele de praf de pușcă „tradiționale”. Rata de tragere a celui mai faimos exemplu de tun cu abur intern - tunul Karelin cu 7 linii (17,5 mm), conform standardelor din 1829, a fost impresionantă - 50 de cartușe pe minut, și totuși a rămas o expoziție a Muzeului de Artilerie din Sankt Petersburg, existent într-un singur exemplar. Aceeași soartă a avut-o și pistolul cu abur Perkins contemporan, care a tras încă 10 focuri pe minut.
Istoria armelor a fost mai interesantă, al cărui principiu de funcționare se baza pe împingerea unui proiectil din țeavă folosind forța gazului comprimat. Dar, în ciuda faptului că a ajuns să înarmeze unități speciale și chiar artilerie navală, conceptul de „pneumatică” este asociat în mare parte cu armele de jucărie, sport și vânătoare, dar nu și cu armele de luptă. De ce s-a întâmplat acest lucru este un subiect pentru o publicație separată, deocamdată se poate doar remarca faptul că unul dintre cele mai importante obstacole în calea introducerii „tunurilor cu aer comprimat” a fost o lege imuabilă care a apărut în timpul proiectării tuturor acestor sisteme: când caracteristicile balistice sunt realizate similare cu cele ale analogului de pulbere, greutatea pistolului pneumatic crește de trei ori.
Într-un cuvânt, nici aburul, nici gazul comprimat nu sunt potrivite pentru rolul de „armă a viitorului”, fie și numai pentru că principiul de bază de funcționare al pistoalelor cu abur și al pneumaticei pur și simplu imită praful de pușcă prin alte mijloace. Perioada de dezvoltare rapidă a științei și tehnologiei de la sfârșitul secolului al XIX-lea și prima jumătate a secolului al XX-lea a dat naștere unor concepte complet noi despre ceea ce ar înlocui „armele de foc” obișnuite, dar implementarea lor practică rămâne încă domeniul autorilor. a romanelor science-fiction și a creatorilor de jocuri pe calculator. Gândirea ingineriei face până acum doar pași precauți în direcția implementării practice a armelor bazate pe noi principii fizice, iar acestea există în principal sub formă de instalații de laborator. Dar „trei lideri” au fost deja determinați - aceștia sunt laserul, pistolul Gauss și pistolul pe șină, cunoscut și sub denumirea de „acceleratorul de masă pe șină”.
„Railguns” și „Gausses” sunt cele mai apropiate de ideile noastre consacrate despre arme. Ținta este lovită în ele de un proiectil material, și nu de „razele morții”, a căror eficacitate este limitată în primul rând de atmosfera Pământului în sine și, de exemplu, de faptul că corpul uman este format din mai mult de 70% apă, care este mult mai greu de încălzit cu o rază de căldură. Dar armele electromagnetice, capabile să arunce un proiectil cu o viteză de aproape nouă ori mai mare decât viteza sunetului, oferă multe avantaje incontestabile față de armele de foc „tradiționale”.
„Gauss”, în ciuda simplității exterioare a designului, pierde încă fără speranță concurența în fața „tunurilor cu cale ferată” și, cel mai probabil, este puțin probabil ca armele militare bazate pe acest principiu să apară deloc. Accelerația proiectilului este asigurată de trecerea unui glonț din material conductor electric de-a lungul unui țevi dielectric, printr-o serie de bobine care creează un câmp magnetic. Folosind exemplul meșteșugurilor de casă care pot înfige un cui într-o bord de darts de la o distanță de câțiva metri, arată impresionant, dar în același timp oferă o eficiență extrem de scăzută (1-2 la sută).
Chiar și atunci când se utilizează un sistem de accelerare în mai multe etape cu comutare secvențială a bobinelor, doar 27 la sută din sarcină este convertită în energie cinetică (pentru comparație, în armele de foc moderne această cifră fluctuează în jurul a 30-35 la sută). Un consum de energie destul de mare, combinat cu greutatea mare a instalației și viteza relativ scăzută de accelerare a proiectilului, face ca dezvoltarea „gaussianilor” să fie o chestiune inutilă, cel puțin la nivelul actual de tehnologie.
Schema acceleratoarelor pe șine oferă proiectanților de arme viitoare mult mai multe avantaje față de praful de pușcă, în primul rând datorită capacității de a accelera mase ultra-scăzute la viteze ultra-înalte. În general, circuitul arată astfel: prin doi electrozi conectați la o sursă de curent continuu, forța câmpului electromagnetic accelerează proiectilul, închizând simultan circuitul. Însuși principiul conform căruia energia electrică se transformă în energie cinetică se numește „forța Lorentz” în fizică.
Primul brevet pentru un pistol pe șină a fost primit de francezul Andre Louis-Octave Fauchon Vieple în 1902. Testele au fost efectuate din 1916 până în 1918 și au fost efectuate extrem de neglijent; măsurătorile puterii curente și ale vitezei inițiale a proiectilului nu au fost efectuate și, ca urmare, a fost posibilă doar stabilirea posibilității de a crea astfel de o armă.
În timpul următorului război mondial, conducerea Direcției Germane de Armament a devenit interesată de materialele capturate pe tunurile șinelor, apucându-se frenetic de orice proiect care ar putea juca rolul unei arme miraculoase. Tema armelor electromagnetice (inclusiv atât tunurile cu șină, cât și tunurile Gauss) i-a fost atribuită dr. Joachim Hänsler, testele au fost efectuate în 1944-45 într-un tunel feroviar din apropierea orașului Klais din Bavaria Superioară. Primul prototip al pistolului șină LM-2 creat de grupul lui Hansler cu o lungime de ghidare de 2 metri a accelerat un cilindru de aluminiu cu o greutate de 10 grame până la o viteză de 1080 m/s; când lungimea butoiului a fost dublată, viteza a crescut la 1200 m/s. Pentru comparație, cel mai bun tun antiaerian german al celui de-al Doilea Război Mondial este de 12,8 mp. Flak 40 avea o viteză inițială de numai 880 m/s.
Nu este surprinzător faptul că comandamentul Luftwaffe a fost foarte interesat de rezultatele testelor și a emis lui Hansler o comandă pentru un tun antiaerian montat pe șină capabil să tragă obuze care conține o jumătate de kilogram de explozibil cu o viteză de accelerație de 2000 m/ s și o cadență de foc de 10-15 cartușe pe minut. Cu toate acestea, un astfel de pistol nu a fost niciodată construit, iar prototipul LM-2 a fost capturat în 1945 de americani, care, după o nouă serie de teste, au dat următoarea concluzie: caracteristicile balistice sunt cu siguranță remarcabile, dar fiecare lovitură necesită o cantitate. de electricitate „care ar fi suficient pentru a ilumina jumătate din Chicago”.
Și totuși încercările au continuat. Au fost dezvoltate noi modele de tunuri cu șine în SUA, Australia, Marea Britanie, URSS și chiar în Iugoslavia. Dar toată lumea a început să vorbească despre faptul că epoca armelor fără praf de pușcă era deja vizibilă la orizont abia după ce, pe 10 decembrie 2010, un tun pe șină dezvoltat de BAE Systems cu o putere de 33 de megajouli cu o viteză inițială a proiectilului de 2520 m a fost testat cu succes în Statele Unite.Cu. De atunci, prototipul a reușit să tragă mai mult de zece mii de focuri (videoclipul poate fi vizionat pe Youtube) și deja vorbim despre instalarea primei generații de astfel de arme pe distrugătoarele de tip DDG-1000 Zumwalt.
În viitor, se plănuiește creșterea vitezei proiectilului la 5,8 mii m/s, a cadenței de foc la 6-15 cartușe pe minut și a razei de foc vizate la 370 de kilometri. Puterea va crește la 64 de megajouli și o astfel de instalație va consuma cel puțin 16 MW de energie, ceea ce este semnificativ chiar și după standardele generatoarelor cu turbine cu gaz de 72 MW ale navei care sunt planificate să fie instalate pe Zumwalts. Între timp, centrala electrică necesară pentru a trage o împușcătură dintr-un pistol cu șină ocupă o cameră mică la Centrul de Dezvoltare a Armelor de Suprafață Dahlgren al Marinei SUA, unde este testată. Judecând după faptul că programul nu a fost încă supus reducerilor bugetare militare, rezultatele au fost considerate semnificative, iar apariția armelor feroviare în arsenalul flotei americane ar trebui așteptată în termen de 10-15 ani.
În Rusia, dezvoltarea armelor feroviare este realizată de oamenii de știință de la filiala Shatura a Institutului Comun pentru Temperaturi Înalte al Academiei Ruse de Științe și au urmat o cale oarecum diferită de cea americană. Creatorii „șinei” interne, fără alte prelungiri, au decis că totul nou este bine uitat vechi și au propus un dispozitiv pentru a rezolva problema aprovizionării cu energie, care amintește oarecum de obuzele de artilerie cu care suntem familiarizați. Rolul cartușului cu praf de pușcă în pistolul cu șină Artsimovici este jucat de un generator magnetic exploziv, a cărui combustie completă creează un impuls electromagnetic puternic necesar pentru a accelera proiectilul prin forța Lorentz.
În interiorul generatorului se află... un alt tun, de data aceasta electrotermic, în care proiectilul a fost plasat inițial. Diferă de un pistol șin prin absența „șinei” în sine; accelerația se realizează folosind presiunea creată de eliberarea instantanee a plasmei la temperatură înaltă. Imaginile de la teste, deși nu arată la fel de colorate ca cele ale americanilor, sunt totuși impresionante: un glonț turnat din polimeri ușori care cântărește doar 2 grame străpunge mai multe ținte dintr-un aliaj de oțel și duraluminiu așezate pe rând, lăsând urme uriaşe rupte în fiecare dintre ele găuri.
Apropo, angajații filialei Shatura propun să-și folosească „cazurile” separat de tunul pe șină - ca focoase ale rachetelor antiaeriene, ceea ce va face posibilă nu numai provocarea de daune fizice țintelor aeriene, ci și arderea. și-au scos toată „umplutura” electronică cu un impuls de la explozia unui generator magnetic exploziv.
Pe această notă optimistă, să reducem fanfara și să vorbim despre acele probleme pe care dezvoltatorii „railguns” și „railguns” încă nu au început să le rezolve. Lista lor este departe de a fi exhaustivă în ceea ce privește sursele de energie; noile arme vor necesita, de asemenea, noi materiale. Cert este că forța notorie Lorentz în momentul împușcăturii acționează nu numai asupra proiectilului, ci și asupra șinelor în sine, încercând să le miște în direcții diferite. În plus, proiectilul de accelerare se extinde atunci când este încălzit și, accelerând, elimină literalmente așchii de pe șine.
Ghidajele pistolului american sunt realizate din cupru fără oxigen acoperit cu argint, iar după fiecare două sau trei focuri trebuie schimbate, astfel încât o cadență de foc de 10-15 cartușe pe minut poate fi atinsă doar teoretic. În plus, nu este foarte clar din ce trebuie făcut proiectilul, având în vedere că și cele mai refractare materiale pe care le folosim, la viteze ce depășesc 7500 m/s, sunt pur și simplu distruse prin frecarea cu aerul, transformându-se în cheaguri de plasmă. Și va trebui, de asemenea, să creăm sisteme de ghidare și obiective complet diferite, potrivite pentru a rezolva problema „lovirii unui glonț cu un glonț”. Munca, după cum se spune, este nesfârșită.
Rămâne să răspundem la ultima întrebare - de ce este nevoie de toate acestea? De ce să cheltuiți sume uriașe de bani pe crearea de arme bazate pe noi principii fizice, dacă există tunuri și puști cu praf de pușcă care au fost dovedite în sute de războaie, pentru care, în plus, sunt dezvoltate în mod activ obuze și gloanțe „inteligente” care pot ajunge la țintă în aproape orice circumstanțe?
Principalul avantaj al unei „arme feroviare” este capacitatea sa de a lovi o țintă cu un proiectil de calibru relativ mic la o viteză care depășește viteza sunetului în materialul din care este compusă ținta. Și, desigur, capacitatea de a regla viteza proiectilului în funcție de efectul pe care vrem să-l obținem.
De exemplu, atunci când trageți un pistol cu șină într-un tanc, puteți, opțional, să străpungeți armura, să provocați o explozie pe suprafața sa sau să obțineți o astfel de forță de impact încât proiectilul se va transforma într-un flux de particule ionizate, garantat că va distruge toate componentele electronice, și în același timp întregul echipaj. Același efect poate fi obținut atunci când fotografiați la ținte ascunse.
De asemenea, va fi posibilă crearea de tunuri antiaeriene pentru a „elimina” sateliții de pe orbită joasă. Și catapulte pe șine pentru a le lansa acolo. După cum puteți vedea, tot ce rămâne este să rezolvați câteva zeci de probleme fizice și de inginerie - iar viitorul este chiar după colț.