Hvad er en jernbanepistol?

Jernbanepistolen, eller mere enkelt, Railgun , bruger et magnetfelt drevet af elektricitet til at fremskynde et projektil.Selvom de grundlæggende ideer, der ligger til grund for konstruktionen af en jernbanepistol, er enkel, resulterer affyringen af et typisk jernbanepistol -projektil i en enorm frastødende kraft.Resultatet er, at jernbanepistolen skal serviceres efter næsten hvert skud, hvilket gør dem mindre praktiske end konventionelle projektiler.De kræver også en meget stor strømforsyning, der er i stand til at levere en million eller deromkring strøm af strøm, hvilket gør oprettelsen af bærbare jernbanepistoler vanskelige.

En jernbanepistol består af to fast forankrede parallelle metalskinner, der er forbundet til en elektrisk strømforsyning.Et projektil, der er i stand til at udføre elektricitet, placeres mellem skinnerne og afslutter kredsløbet.Når man er elektrisk ladet, opfører metalskinnerne sig som elektromagneter og skaber et magnetfelt, der cirkulerer omkring hver jernbane.Det ene felt bevæger sig med uret rundt om sin jernbane, den anden med uret, hvilket skaber et magnetfelt imellem, der skaber en nettokraft parallelt med skinnerne væk fra strømforsyningen.Projektilet opfører sig som enhver ladet ledning i et elektrisk felt, der oplever en kraft vinkelret på retning af strømmen og magnetfeltets retning.Dette kaldes Lorentz -styrken.

Når den elektriske strøm er meget stærk, accelererer projektilet, der gennemgår kraftfulde kræfter, til slutningen af jernbanepistolen overfor strømforsyningen og udgår gennem en blænde.Kredsløbet, således brudt, afslutter strømmen af elektrisk strøm.Projektilet skal skabe fysisk kontakt med skinnerne under acceleration.Hvis projektilet bevæger sig hurtigt nok, kan friktionen alene alvorligt skade eller endda fordampe skinnerne, fraværende stærke nok materialer.Hvis skinnerne ikke er sikkert fastgjort til en stabil overflade, kan de fremdrives fra stærke energier inden for jernbanepistolen.

Mange millioner af dollars er blevet sat i jernbaneforskning fra De Forenede Staters militær og mange succesrige prototyperer blevet udviklet, der har meget høje snudehastigheder, i størrelsesordenen 3,5 km/sek (2,17 parlamentsmedlemmer), ca. 3 gange hurtigere end moderne rifler.Imidlertid kræver disse design store strømforsyninger, og vedligeholdelse er stadig et problem.Den amerikanske flåde har udtrykt interesse for jernbanevåben på grund af deres ikke-eksplosive ammunition, men de har ikke indgået almindelig brug.En foreslået løsning på problemet med jernbanepistol slid er ideen om at bruge meget små projektiler accelereret med meget høje hastigheder, et design, der undertiden er omtalt som en NeedleGun .

Rail Guns er også blevet diskuteret i sammenhængaf fredelige anvendelser såsom rumrejser.En meget lang jernbanepistol, eller massedriver , kunne bruges til at fremskynde nyttelast for at undslippe hastighed for omkostninger langt billigere end for kemiske raketter.En ulempe er den høje indledende investering, der kræves for at bygge en sådan massedriver.At skabe en massedriver, der fremskynder et projektil for at undslippe hastighed med en hastighed, der er acceptabel for menneskelige passagerer (~ 2 GS), ville kræve en tønde med længde ~ 50 km (30 miles).En anden potentiel anvendelse af jernbanepistoler kan være på arenaen for nuklear fusion, hvor der kræves enormt pres og temperaturer for at smelte atomkerner sammen.