Co je to Rail Gun?
Železniční pistole, nebo jednodušeji, železniční zbraň, využívá magnetické pole poháněné elektřinou k urychlení střely. Ačkoli základní myšlenky, které jsou základem konstrukce železničního děla, jsou jednoduché, vypálení typického projektilu železničního děla má za následek ohromnou odpudivou sílu. Výsledkem je, že železniční zbraň musí být opravena téměř po každém výstřelu, což je činí méně praktickými než konvenční střely. Vyžadují také velmi velký zdroj energie, který je schopen poskytnout přibližně milion ampér proudu, což ztěžuje tvorbu přenosných železničních děl.
Kolejnice se skládá ze dvou pevně ukotvených rovnoběžných kovových kolejnic připojených k elektrickému napájení. Mezi kolejnice je umístěn projektil schopný vést elektřinu, čímž je obvod dokončen. Jsou-li elektricky nabité, chová se kovové kolejnice jako elektromagnet, vytvářející magnetické pole, které cirkuluje kolem každé kolejnice. Jedno pole se pohybuje ve směru hodinových ručiček kolem své kolejnice, druhé ve směru hodinových ručiček a vytváří mezi nimi magnetické pole, které vytváří síťovou sílu rovnoběžnou s kolejnicemi, pryč od napájení. Střela se chová jako jakýkoli nabitý drát v elektrickém poli a působí silou kolmou ke směru proudu a ke směru magnetického pole. Tomu se říká Lorentzova síla.
Když je elektrický proud velmi silný, projektil, podstupující silné síly, zrychluje na konec kolejnice proti zdroji energie a vystupuje skrz otvor. Takto přerušený obvod končí tok elektrického proudu. Střela musí během zrychlení navázat fyzický kontakt s kolejnicemi. Pokud se projektil pohybuje dostatečně rychle, může tření samo o sobě vážně poškodit nebo dokonce odpařit kolejnice, pokud nejsou dostatečně silné materiály. Také, pokud kolejnice nejsou bezpečně připevněny na stabilní povrch, mohou být poháněny odděleny silnými energiemi uvnitř kolejnice.
Mnoho milionů dolarů bylo vloženo do výzkumu kolejových zbraní armádou Spojených států a bylo vyvinuto mnoho úspěšných prototypů, které mají velmi vysoké úsťové rychlosti, řádově 3,5 km / s (2,17 mps), zhruba třikrát rychlejší než moderní pušky. Tyto konstrukce však vyžadují velké napájecí zdroje a údržba zůstává problémem. Americké námořnictvo projevilo zájem o železniční zbraně kvůli své nevýbušné munici, ale nezačaly běžně používat. Jedním z navrhovaných řešení problému opotřebení kolejových zbraní je myšlenka použití velmi malých projektilů zrychlených při velmi vysokých rychlostech, což je někdy označováno jako jehla .
Železniční děla byla také diskutována v souvislosti s mírovými aplikacemi, jako je vesmírné cestování. K urychlení užitečných nákladů k úniku rychlosti za mnohem levnější než u chemických raket lze použít velmi dlouhou železniční zbraň nebo hromadného řidiče . Jednou z nevýhod je vysoká počáteční investice potřebná k vybudování takového hromadného ovladače. Pro vytvoření hromadného řidiče, který urychluje projektil k úniku rychlosti rychlostí přijatelnou pro lidské cestující (~ 2 gs), by vyžadoval barel délky ~ 50 km (30 mil). Další potenciální aplikace železničních děl může být v aréně jaderné fúze, kde jsou zapotřebí velké tlaky a teploty, aby se atomová jádra spojila dohromady.