Rail Gun คืออะไร

ปืนรางหรือมากกว่าเพียงแค่ Railgun ใช้สนามแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเพื่อเร่งกระสุนปืน แม้ว่าแนวความคิดพื้นฐานที่พื้นฐานการสร้างปืนราวนั้นง่าย แต่การยิงของปืนลูกซองรางทั่วไปส่งผลให้เกิดแรงผลักดันอันยิ่งใหญ่ ผลที่ได้คือปืนลูกซองจะต้องได้รับการบริการหลังจากเกือบทุกช็อตทำให้ใช้งานได้น้อยกว่ากระสุนทั่วไป พวกเขายังต้องการแหล่งจ่ายไฟที่มีขนาดใหญ่มากสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าหนึ่งล้านกระแสจึงทำให้การสร้างปืนรางแบบพกพาทำได้ยาก

ปืนรางประกอบด้วยรางโลหะขนานขนานสองอันที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้า กระสุนปืนที่มีความสามารถในการควบคุมกระแสไฟฟ้าอยู่ระหว่างรางทำให้วงจรเสร็จสมบูรณ์ รางโลหะทำตัวเหมือนแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กที่ไหลเวียนรอบแต่ละราง สนามหนึ่งเลื่อนตามเข็มนาฬิกาไปตามรางรถไฟอีกข้างหนึ่งตามเข็มนาฬิกาเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กในระหว่างนั้นสร้างแรงสุทธิขนานกับรางห่างจากแหล่งจ่ายไฟ กระสุนปืนทำหน้าที่เหมือนลวดประจุใด ๆ ในสนามไฟฟ้าซึ่งมีแรงตั้งฉากกับทิศทางของกระแสและทิศทางของสนามแม่เหล็ก สิ่งนี้เรียกว่าแรงลอเรนซ์

เมื่อกระแสไฟฟ้าแรงมากขีปนาวุธที่ผ่านกองกำลังอันทรงพลังจะเร่งไปยังจุดสิ้นสุดของปืนรถไฟตรงข้ามกับแหล่งจ่ายไฟและออกจากรูรับแสง วงจรจึงแตกทำให้การไหลของกระแสไฟฟ้าสิ้นสุดลง กระสุนปืนจะต้องสัมผัสทางกายภาพกับรางในระหว่างการเร่งความเร็ว หากกระสุนปืนเคลื่อนที่เร็วพอแรงเสียดทานเพียงอย่างเดียวสามารถสร้างความเสียหายได้อย่างรุนแรงหรือแม้แต่ทำให้ไอระเหยในรางขาดวัสดุที่แข็งแรงพอ นอกจากนี้หากรางไม่ได้ติดแน่นกับพื้นผิวที่มั่นคงพวกเขาสามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานที่ทรงพลังภายในปืนราง

หลายล้านดอลลาร์ถูกนำไปวิจัยปืนรถไฟโดยทหารสหรัฐและต้นแบบที่ประสบความสำเร็จจำนวนมากได้รับการพัฒนาซึ่งมีความเร็วตะกร้อสูงมากตามลำดับ 3.5 กม. / วินาที (2.17 mps) เร็วกว่าประมาณ 3 เท่า ปืนไรเฟิลที่ทันสมัย อย่างไรก็ตามการออกแบบเหล่านี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่และการบำรุงรักษายังคงเป็นปัญหา กองทัพเรือสหรัฐฯแสดงความสนใจในปืนรถไฟเนื่องจากกระสุนไม่ระเบิด แต่ไม่ได้ใช้งานทั่วไป ทางออกหนึ่งที่นำเสนอในการแก้ไขปัญหาการสึกหรอของรางปืนคือความคิดในการใช้ขีปนาวุธขนาดเล็กมากที่เร่งด้วยความเร็วสูงมากบางครั้งการออกแบบเรียกว่า เข็มปืน

ปืนรถไฟยังถูกกล่าวถึงในบริบทของการใช้งานอย่างสันติเช่นการเดินทางในอวกาศ ปืนรถไฟที่ยาวมาก ๆ หรือ ไดรเวอร์ขนาดใหญ่ สามารถใช้เพื่อเร่งอัตราการบรรทุกเพื่อหลบหนีความเร็วสำหรับค่าใช้จ่ายที่ถูกกว่าจรวดเคมี ข้อเสียเปรียบอย่างหนึ่งคือการลงทุนขั้นต้นที่สูงในการสร้างตัวขับเคลื่อนจำนวนมาก ในการสร้างตัวขับเคลื่อนจำนวนมากที่เร่งกระสุนปืนเพื่อหลบหนีความเร็วในอัตราที่ผู้โดยสารมนุษย์ยอมรับได้ (~ 2 กรัม) จะต้องใช้ถังความยาวประมาณ 50 กม. (30 ไมล์) การประยุกต์ใช้ปืนรถไฟที่มีศักยภาพอื่นอาจอยู่ในที่เกิดเหตุของนิวเคลียร์ฟิวชั่นที่ซึ่งความกดดันและอุณหภูมิอันยิ่งใหญ่จำเป็นต้องหลอมรวมนิวเคลียสของอะตอมเข้าด้วยกัน