Wat is een spoorpistool?
Het railpistool, of eenvoudiger, Railgun , maakt gebruik van een magnetisch veld dat wordt aangedreven door elektriciteit om een projectiel te versnellen. Hoewel de basisideeën die ten grondslag liggen aan de constructie van een railpistool eenvoudig zijn, resulteert het afvuren van een typisch railpistoolprojectiel in een enorme afstotende kracht. Het resultaat is dat Het spoorpistool moet na bijna elk schot worden onderhouden, waardoor ze minder praktisch zijn dan conventionele projectielen. Ze vereisen ook een zeer grote stroomvoorziening, die in staat zijn om een miljoen stroomversterkers te bieden, waardoor het maken van draagbare railwapens moeilijk is.
Een railpistool bestaat uit twee stevig verankerde parallelle metalen rails, verbonden met een elektrische voeding. Een projectiel die elektriciteit kan uitvoeren, wordt tussen de rails geplaatst, waardoor het circuit wordt voltooid. Omdat ze elektrisch geladen zijn, gedragen de metalen rails zich als elektromagneten, waardoor een magnetisch veld ontstaat dat rond elke rail circuleert. Het ene veld beweegt met de klok mee rond zijn rail, het andere met de klok mee, waardoor een mag ontstaatNetisch veld tussen dat creëert een netto kracht parallel aan de rails, weg van de voeding. Het projectiel gedraagt zich als elke geladen draad in een elektrisch veld en ervaart een kracht loodrecht op de richting van de stroom en de richting van het magnetische veld. Dit wordt de Lorentz -kracht genoemd.
Wanneer de elektrische stroom erg sterk is, versnelt het projectiel, ondergaat krachtige krachten, versnelt naar het einde van het railpistool tegenover de stroomvoorziening en gaat door een diafragma. Het circuit, aldus gebroken, eindigt de stroom van de elektrische stroom. Het projectiel moet tijdens de versnelling fysiek contact met de rails maken. Als het projectiel snel genoeg beweegt, kan alleen de wrijving de rails ernstig beschadigen of zelfs verdampen, zonder sterk genoeg materialen. Ook als de rails niet veilig worden aangebracht op een stabiel oppervlak, kunnen ze worden uiteengezet door krachtige energieën in de railpistool.
Vele miljoenen dollars zijn door het militaire leger van het Amerikaanse militairen in spoorwapenonderzoek gebracht, en veel succesvolle prototypes zijn ontwikkeld, die zeer hoge snuitsnelheden bezitten, in de orde van 3,5 km/sec (2.17 mps), ongeveer 3 keer sneller dan moderne geweren. Deze ontwerpen vereisen echter grote voedingen en onderhoud blijft een probleem. De Amerikaanse marine heeft belangstelling getoond voor spoorwapens vanwege hun niet-explosieve munitie, maar ze zijn niet in het algemeen gebruikt. Een voorgestelde oplossing voor het probleem van slijtage van het spoorpistool is het idee om zeer kleine projectielen te gebruiken, versneld met zeer hoge snelheden, een ontwerp dat soms een naaldgun wordt genoemd.
Railwapens zijn ook besproken in de context van vreedzame toepassingen zoals ruimtevaart. Een zeer lang railpistool, of massale driver , kan worden gebruikt om de payloads te versnellen om te ontsnappen aan snelheid voor kosten die veel goedkoper zijn dan dat van chemische raketten. Een nadeel is het hoge initiële investmENT vereist om zo'n massaduurprogramma te bouwen. Om een massaduurprogramma te maken die een projectiel versnelt om te ontsnappen aan snelheid met een snelheid die acceptabel is voor menselijke passagiers (~ 2 g), zou een loop van de lengte van ~ 50 km (30 mijl) vereisen. Een andere mogelijke toepassing van spoorwapens kan in de arena van nucleaire fusie zijn, waar immense drukken en temperaturen vereist zijn om atoomkernen samen te fuseren.