ปืนรถไฟคืออะไร?

ปืนรถไฟหรือมากกว่านั้นคือ Railgun ใช้สนามแม่เหล็กที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าเพื่อเร่งความเร็วแม้ว่าแนวคิดพื้นฐานที่อยู่พื้นฐานของการสร้างปืนรถไฟนั้นเรียบง่ายผลที่ได้คือปืนรถไฟจะต้องได้รับการบริการหลังจากเกือบทุกช็อตทำให้พวกเขาใช้งานได้จริงน้อยกว่าขีปนาวุธทั่วไปพวกเขายังต้องการแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่มากสามารถให้กระแสไฟฟ้าจำนวนหนึ่งล้านหรือมากกว่านั้นทำให้การสร้างปืนรถไฟแบบพกพายาก

ปืนรถไฟประกอบด้วยรางโลหะขนานที่ยึดติดแน่นสองรางเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟไฟฟ้ากระสุนปืนที่มีความสามารถในการดำเนินการไฟฟ้าถูกวางไว้ระหว่างรางรถไฟเสร็จสมบูรณ์มีการชาร์จด้วยไฟฟ้ารางโลหะทำหน้าที่เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าสร้างสนามแม่เหล็กที่ไหลเวียนรอบ ๆ รางแต่ละรางหนึ่งสนามเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิการอบ ๆ รางตามเข็มนาฬิกาอีกข้างสร้างสนามแม่เหล็กในระหว่างนั้นสร้างแรงสุทธิขนานกับรางออกห่างจากแหล่งจ่ายไฟกระสุนปืนทำหน้าที่เหมือนลวดที่มีประจุใด ๆ ในสนามไฟฟ้าประสบกับแรงตั้งฉากกับทิศทางของกระแสไฟฟ้าและทิศทางของสนามแม่เหล็กสิ่งนี้เรียกว่า Force Lorentz

วงจรจึงพังจะสิ้นสุดการไหลของกระแสไฟฟ้ากระสุนปืนจะต้องสัมผัสทางกายภาพกับรางในระหว่างการเร่งความเร็วหากกระสุนปืนเคลื่อนที่เร็วพอเพียงการเสียดสีเพียงอย่างเดียวสามารถสร้างความเสียหายอย่างจริงจังหรือแม้กระทั่งการระเหยของรางก็ขาดวัสดุที่แข็งแรงพอนอกจากนี้หากรางรถไฟไม่ติดกับพื้นผิวที่มั่นคงพวกเขาสามารถขับเคลื่อนด้วยพลังงานที่ทรงพลังภายในปืนรถไฟหลายล้านดอลลาร์ได้ถูกนำไปใช้ในการวิจัยปืนรถไฟโดยกองทัพสหรัฐฯและต้นแบบที่ประสบความสำเร็จมากมายได้รับการพัฒนาซึ่งมีความเร็วปากกระบอกปืนสูงมากตามลำดับ 3.5 กม./วินาที (2.17 ส. ส.) เร็วกว่าปืนไรเฟิลที่ทันสมัยประมาณ 3 เท่าอย่างไรก็ตามการออกแบบเหล่านี้ต้องการแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่และการบำรุงรักษายังคงเป็นปัญหากองทัพเรือสหรัฐฯได้แสดงความสนใจในปืนรถไฟเนื่องจากกระสุนที่ไม่ระเบิด แต่พวกเขายังไม่ได้ใช้งานร่วมกันวิธีหนึ่งที่เสนอให้กับปัญหาของการสึกหรอของปืนรถไฟและการฉายคือความคิดของการใช้ขีปนาวุธขนาดเล็กมากเร่งความเร็วด้วยความเร็วสูงมากการออกแบบบางครั้งก็เรียกว่าเข็มปืนรถไฟของแอปพลิเคชั่นที่สงบเช่นการเดินทางในอวกาศปืนรถไฟที่ยาวมากหรือ mass driver สามารถใช้เพื่อเร่งความเร็วในการบรรทุกเพื่อหลบหนีความเร็วสำหรับค่าใช้จ่ายราคาถูกกว่าจรวดเคมีข้อเสียเปรียบอย่างหนึ่งคือการลงทุนเริ่มต้นสูงที่จำเป็นในการสร้างตัวขับเคลื่อนจำนวนมากในการสร้างตัวขับเคลื่อนมวลชนที่เร่งความเร็วในการหลบหนีในการหลบหนีความเร็วในอัตราที่ยอมรับได้สำหรับผู้โดยสารมนุษย์ (~ 2 gs) จะต้องใช้ความยาวบาร์เรล ~ 50 กม. (30 ไมล์)การประยุกต์ใช้ปืนรถไฟที่มีศักยภาพอีกประการหนึ่งอาจอยู่ในเวทีของฟิวชั่นนิวเคลียร์ซึ่งต้องใช้แรงกดดันและอุณหภูมิอันยิ่งใหญ่ในการหลอมรวมนิวเคลียสอะตอมเข้าด้วยกัน