Co to jest pistolet kolejowy?

Pistolet kolejowy lub prośnie, Railgun , wykorzystuje pole magnetyczne zasilane energią elektryczną do przyspieszenia pocisku.Chociaż podstawowe pomysły leżące u podstaw budowy pistoletu kolejowego są proste, wystrzelenie typowego pocisku z pistoletu kolejowego powoduje ogromną siłę odpychającą.W rezultacie pistolet kolejowy musi być obsługiwany po prawie każdym strzale, co czyni je mniej praktycznymi niż konwencjonalne pociski.Wymagają również bardzo dużego zasilania, zdolnego do zapewnienia około miliona amperów prądu, co utrudnia tworzenie przenośnych karabinów.

Pistolet kolejowy składa się z dwóch mocno zakotwiczonych równoległych metalowych szyn, podłączonych do zasilania elektrycznego.Pocisk, który jest w stanie przeprowadzić energię elektryczną między szynami, uzupełniając obwód.Naładowane elektrycznie metalowe szyny zachowują się jak elektromagnety, tworząc pole magnetyczne, które krąży wokół każdej szyny.Jedno pole porusza się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, a drugie zgodnie z ruchem wskazówek zegara, tworząc pole magnetyczne pomiędzy, które tworzy siłę netto równoległą do szyn, z dala od zasilania.Pocisk zachowuje się jak każdy naładowany drut w polu elektrycznym, doświadczając siły prostopadłej do kierunku prądu i kierunku pola magnetycznego.Nazywa się to Lorentz Force.

Gdy prąd elektryczny jest bardzo silny, pocisk, przechodzący potężne siły, przyspiesza do końca pistoletu kolejowego naprzeciwko zasilania i wychodzi przez otwór.W ten sposób obwód kończy przepływ prądu elektrycznego.Pocisk musi nawiązać fizyczny kontakt z szynami podczas przyspieszenia.Jeśli pocisk porusza się wystarczająco szybko, samo tarcie może poważnie uszkodzić lub nawet odparować szyny, bez wystarczającej ilości materiałów.Ponadto, jeśli szyny nie zostaną bezpiecznie przymocowane do stabilnej powierzchni, można je rozdzielić przez potężne energie w pistolecie kolejowym.

Wiele milionów dolarów zostało wprowadzonych do badań nad bronią kolejową przez wojsko Stanów Zjednoczonych i wiele udanych prototypówzostały opracowane, które mają bardzo wysokie prędkości wylotowe, rzędu 3,5 km/s (2,17 MP), około 3 razy szybciej niż nowoczesne karabiny.Jednak projekty te wymagają dużych zasilaczy, a konserwacja pozostaje problemem.Marynarka wojenna USA wyraziła zainteresowanie działami kolejowymi ze względu na ich nie-eksplozyjną amunicję, ale nie weszły w powszechne zastosowanie.Jednym z proponowanych rozwiązań problemu zużycia i noszenia z pistoletu kolejowego jest pomysł używania bardzo małych pocisków przyspieszonych z bardzo dużymi prędkościami, projekt, czasem określany jako igły .

Pistolety kolejowe zostały również omówione w kontekściespokojnych zastosowań, takich jak podróże kosmiczne.Bardzo długi pistolet kolejowy lub kierowca masowy może być użyty do przyspieszenia ładunków w celu uniknięcia prędkości kosztów znacznie tańszych niż prędkość rakiet chemicznych.Jedną z wad jest wysoka inwestycja początkowa wymagana do zbudowania takiego motoryzacyjnego kierowcy.Aby utworzyć moduł masy, który przyspiesza pocisk do ucieczki prędkości z prędkością dopuszczalną dla ludzkich pasażerów (~ 2 gs), wymagałby lufy długości ~ 50 km (30 mil).Kolejne potencjalne zastosowanie pistoletów kolejowych może być na arenie fuzji jądrowej, gdzie wymagane są ogromne ciśnienia i temperatury do łączenia jąder atomowych.