211service.com
Wystrzeliwuje elektromagnetyczny Railgun
W zeszłym tygodniu w Morskie Centrum Walki Nawodnej , w Dahlgren w stanie Wirginia, z urządzenia wielkości ciężarówki wystrzeliła siedmiokrotnie większa niż 7 razy prędkość dźwięku i wysłała widoczną falę uderzeniową w powietrze, zanim rozbiła się o metalowy bunkier wypełniony piaskiem. Z 10,6 megadżuli energii kinetycznej ten aluminiowy pocisk był napędzany nie przez materiały wybuchowe, ale przez pole elektryczne, co czyni go najpotężniejszym elektromagnetycznym karabinem kolejowym, jaki kiedykolwiek wystrzelono. Urządzenie jest częścią program rozwoju dział kolejowych marynarki wojennej .
Pokaz siły: Fala uderzeniowa jest wytwarzana (powyżej), gdy naddźwiękowy pocisk wynurza się z elektromagnetycznego działa szynowego marynarki wojennej, które zostało przetestowane pod koniec ubiegłego miesiąca.
Podczas gdy pociski napędzane paliwem stanowią podstawę okrętów wojennych przez ostatnie sto lat, koszty i kwestie bezpieczeństwa związane z przechowywaniem materiałów wybuchowych skłoniły inżynierów do poszukiwania alternatyw, takich jak elektromagnetyczne działo kolejowe. Istnieją fizyczne ograniczenia tego, co można zrobić z prochem, mówi Charles Garnett, kierownik w Dahlgren, odnosząc się do maksymalnych prędkości, jakie mogą wytworzyć eksplozje. Działo kolejowe mogło w końcu wysłać 40-funtowy pocisk 200 mil w sześć minut – 10 razy większy od podstawowego działa wsparcia powierzchniowego marynarki wojennej, MK 45 – i może być używany do wspierania żołnierzy piechoty morskiej biorących udział w operacjach lądowych.
Wiele osób myśli, że działo kolejowe nie będzie narobić dużego hałasu, mówi Garnett. Jest zasilany elektrycznie i oczekują szumu i żadnego dźwięku. W rzeczywistości, kiedy pocisk wynurza się, pęka, gdy elektryczność przecina powietrze jak błyskawica.
Railgun zawdzięcza swoją nazwę dwóm wysoce przewodzącym szynom, które po umieszczeniu metalowego pocisku i przesuwnej zwory tworzą kompletny obwód elektryczny. Kiedy prąd zaczyna przepływać przez urządzenie, wytwarza silne pole elektromagnetyczne, które przyspiesza pocisk w dół lufy o 40 000 g s, uruchamiając go w ciągu milisekund. Opór aerodynamiczny wraz z prądem o natężeniu miliona amperów podgrzewa pocisk do 1000 °C, zapalając cząsteczki aluminium i pozostawiając po sobie ślad płomieni. Naukowcy szacują energię wylotową na podstawie masy i prędkości pocisku w lufie oraz precyzyjnych zdjęć rentgenowskich podczas lotu.
Multimedia
Zobacz, jak działo kolejowe wystrzeliwuje siedmiofuntową kulę.
Zobacz płomienie wytwarzane przez kulę.
Co ważne, mówi Garnett, jest to pierwszy krok na drodze do zbudowania opłacalnego taktycznie systemu z 64 megadżulami energii.
Poprzedni eksperymentalny rekord z karabinami kolejowymi wynoszący 9 megadżuli został ustanowiony 15 lat temu przez zespół z University of Texas w Austin finansowane przez armię amerykańską. Ale działo kolejowe Texas pracowało na górnej granicy swojej pojemności, podczas gdy Garnett twierdzi, że nowe działo zostało zaprojektowane tak, aby obsłużyć do 32 megadżuli, a ostatecznym celem projektu jest zbudowanie modelu 64-megadżuli.
Jon Kitzmiller , ekspert w dziedzinie systemów elektromechanicznych z University of Texas, który pracował nad wcześniejszym projektem działa szynowego, mówi, że zespół marynarki będzie miał znaczne trudności z osiągnięciem [do 64 megadżuli], ale z pewnością jest to osiągalne. Mówi, że budżet marynarki wojennej w wysokości 40 milionów dolarów rocznie zabezpieczony do 2011 roku dowodzi, że poważnie myśli się o urzeczywistnieniu broni w ciągu najbliższych 15-20 lat. Poprzednie wysiłki wykoleiły ograniczenia finansowe.
Jednym z największych wyzwań, mówi Kitzmiller, będzie zaprojektowanie zasilacza, który poradzi sobie z wieloma strzałami. „Aby przechowywać wiele 64-megadżulowych strzałów w baterii kondensatorów, potrzebny byłby lotniskowiec pełen baterii kondensatorów”, mówi. Jednym z rozwiązań, zgadzają się Kitzmiller i Garnett, jest system wirujących alternatorów impulsowych, zwanych kompulsatorami, a nie tradycyjnymi kondensatorami.
Inne wyzwania obejmują opracowanie systemu naprowadzania pocisków, który może wytrzymać 40 000 g s – dwukrotne przyspieszenie obecnych systemów – i zbudowanie lufy działa, która wytrzyma siłę i ciepło wytwarzane przez powtarzające się strzały. Ta sama siła, która wybija kulę z lufy, rozrywa również szyny. Prototyp Dahlgrena w niczym nie przypomina typowego działa, a części będą musiały być często wymieniane.
Strzelanie z broni raz lub dwa [czy to] nowością, mówi Garnett. Strzelanie z niej tysiąc razy [robi z niej] broń.