Was ist eine Eisenbahnpistole?
Die Schienenwaffe oder einfacher Railgun verwendet ein Magnetfeld, das mit Strom angetrieben wird, um ein Projektil zu beschleunigen. Obwohl die grundlegenden Ideen, die dem Bau einer Schienenwaffe zugrunde liegen, einfach sind, führt das Schießen eines typischen Projektils zu einer enormen Abstoßungskraft. Das Ergebnis ist das Die Eisenbahnpistole muss nach fast jedem Schuss gewartet werden, was sie weniger praktisch als herkömmliche Projektile macht. Sie erfordern auch eine sehr große Stromversorgung, in der sie etwa etwa eine Million Strom liefern können, was die Schaffung tragbarer Schienenwaffen schwierig macht. Zwischen den Schienen befindet sich ein Projektil, das Elektrizität durchführen kann, wodurch die Schaltung abgeschlossen wird. Wenn die Metallschienen elektrisch aufgeladen sind, verhalten sie sich als Elektromagnetische und erzeugen ein Magnetfeld, das um jede Schiene herum zirkuliert. Ein Feld bewegt sich im Uhrzeigersinn um seine Schiene, das andere im Uhrzeigersinn, wodurch ein Magazin erzeugt wirdNetic -Feld dazwischen erzeugt eine Nettokraft parallel zu den Schienen, weg vom Stromversorgung. Das Projektil verhält sich wie jeder geladene Draht in einem elektrischen Feld und erlebt senkrecht zur Richtung des Stroms und in der Richtung des Magnetfeldes. Dies wird als Lorentz -Kraft bezeichnet.
Wenn der elektrische Strom sehr stark ist, beschleunigt das Projektil, die starke Kräfte durchlaufen, bis zum Ende der Schienenpistole gegenüber der Stromversorgung beschleunigt und durch eine Blende verläuft. Die so gebrochene Schaltung endet den Strom des elektrischen Stroms. Das Projektil muss während der Beschleunigung physische Kontakt mit den Schienen aufnehmen. Wenn sich das Projektil schnell genug bewegt, kann die Reibung allein die Schienen ernsthaft beschädigen oder sogar verdampft, ohne dass stark genug Materialien vorhanden sind. Wenn die Schienen nicht sicher auf eine stabile Oberfläche befestigt sind, können sie durch mächtige Energien innerhalb der Schiene getrennt werdenWaffe.
Viele Millionen von Dollar wurden von den US -Militärforschung in die Bahnwaffenforschung eingebaut, und viele erfolgreiche Prototypen wurden in der Größenordnung von 3,5 km/s (2,17 MPs), ungefähr dreimal schneller als moderne Gewehre, sehr hohe Mündungsgeschwindigkeiten entwickelt. Diese Entwürfe erfordern jedoch große Stromversorgungen, und die Wartung bleibt ein Problem. Die US-Marine hat aufgrund ihrer nicht explosiven Munition Interesse an Bahnwaffen bekundet, aber sie haben nicht gemeinsam verwendet. Eine vorgeschlagene Lösung für das Problem der Waffenverschleiß von Schienenwaffen ist die Idee, sehr kleine Projektile zu verwenden, die bei sehr hohen Geschwindigkeiten beschleunigt wurden.
Schienenwaffen wurden auch im Kontext friedlicher Anwendungen wie Raumfahrt diskutiert. Eine sehr lange Bahnpistole oder Mass Triver könnte verwendet werden, um die Nutzlasten zu beschleunigen, um die Geschwindigkeit für Kosten weitaus billiger zu entkommen als die von chemischen Raketen. Ein Nachteil ist der hohe anfängliche InvestmENT, der für den Bau eines solchen Massenfahrers erforderlich ist. Um einen Massenfahrer zu schaffen, der ein Projektil beschleunigt, um die Geschwindigkeit mit einer Rate zu entkommen, die für menschliche Passagiere (~ 2 Gs) akzeptabel ist, würde ein Fass mit 30 km (30 km) erforderlich sein. Eine weitere potenzielle Anwendung von Schienenwaffen kann sich in der Arena der nuklearen Fusion befinden, in der immensen Druck und Temperaturen erforderlich sind, um Atomkerne zusammen zu verschmelzen.