¿Cuál es una explicación sobre el diseño y la función de un cañón de riel? ¿Es solo una curiosidad o un cambio de juego en armamento?

Answer 1

Los cañones de riel son armas realmente fantásticas que pueden revolucionar la guerra. Trataré de explicar el funcionamiento y el uso de un cañón de riel de una manera simple.

Diseño básico y trabajo
Un cañón de riel es un arma electromagnética que se puede usar para disparar un proyectil. Funciona según el principio de la fuerza de Lorentz.
El cañón de riel consta de dos rieles conductores paralelos largos separados por una pequeña distancia y conectados a una fuente de alimentación. El proyectil llamado como la armadura. La armadura junto con los rieles y el suministro completa un circuito eléctrico. La corriente fluye en este circuito. Sin embargo, el flujo de corriente hace que aparezca un campo magnético en el circuito eléctrico. Este campo magnético aplica una fuerza proporcional a la corriente que fluye en el circuito sobre la armadura y los rieles. Sin embargo, los rieles son estacionarios y, por lo tanto, no se ven afectados por esta fuerza. Sin embargo, el proyectil es impulsado por esta fuerza y ​​expulsado del arma. Esta fuerza se llama fuerza de Lorentz.

Diseño básico de cañones de riel

Tenga en cuenta que la fuerza de Lorentz es paralela a los rieles, actuando lejos de la fuente de alimentación. La magnitud de la fuerza está determinada por la ecuación.
F = (I) (L) (B) , donde F es la fuerza neta, I es la corriente, L es la longitud de los rieles y B es el campo magnético. La fuerza se puede aumentar aumentando la longitud de los rieles o la cantidad de corriente. Como los rieles no pueden ser prácticamente largos, la corriente aumenta hasta millones de amperios. El proyectil, bajo la influencia de la fuerza de Lorentz, acelera hasta el final de los rieles opuestos a la fuente de alimentación y sale a través de una abertura. El circuito está roto, lo que termina el flujo de corriente.

¿Por qué es esto un gran problema?

Un cañón de riel es un arma extremadamente poderosa. Un cañón de riel puede disparar proyectiles a velocidades hipersónicas que son 5 veces la velocidad del sonido o en la máquina 5. Esto es realmente rápido, porque las piezas de artillería modernas solo pueden disparar proyectiles en la máquina 1.5.

La pura energía cinética que posee un proyectil de cañón de riel puede nivelar un tanque o un búnker. Por lo tanto, un cañón de riel no necesita material explosivo para destruir un objetivo. Debido a esto, puede usarse para ataques de precisión contra objetivos con cero daño colateral. Piensa en las consecuencias, un cañón de riel puede destruir un escondite terrorista sin víctimas civiles. Además, debido a su velocidad masiva, los cañones de ferrocarril tienen un alcance mucho mayor que la artillería moderna. El cañón de riel también dispara proyectiles con punta de tungsteno que son significativamente más baratos que los misiles de crucero Tomahawk monstruosamente caros. Los proyectiles Railgun son mucho más baratos, más precisos, mucho más potentes, mucho más rápidos y casi imposibles de derribar. Los cañones de riel también pueden derribar efectivamente aviones enemigos e incluso misiles balísticos gracias a su inmensa velocidad. Esto es invaluable para un grupo de batalla de portaaviones que, si bien es muy poderoso, corre un riesgo significativo de un ataque masivo de docenas de misiles Anti Ship y aviones de ataque naval. Este es un problema muy grave porque los misiles Anti buques son realmente baratos y, por lo tanto, incluso un país pobre armado con estos puede representar una amenaza significativa para los transportistas estadounidenses. Un cañón de riel puede destruir estos aviones y misiles con eficiencia legendaria. Incluso puede destruir los nuevos misiles balísticos nucleares antibuque chinos que representan una gran amenaza para los grupos de transportistas estadounidenses. Misil balístico antibuque. Por lo tanto, un cañón de riel puede usarse fácilmente para combatir tanto la guerra asimétrica como los misiles de última generación. No es de extrañar que la marina estadounidense esté gastando miles de millones para investigar estas herramientas de destrucción. El Railgun puede activar el poder aéreo y los misiles obsoletos.

Además, debido a que no requieren propulsores ni explosivos, la nave puede transportar tantos proyectiles sin el temor de que un enemigo destruya una nave al apuntar sus municiones.

Debido a estas razones, un cañón de riel es de hecho un equipo muy notable que puede cambiar la cara de la guerra para siempre. Quién sabe, tal vez pueda traer de vuelta la era del acorazado, solo que esta vez los acorazados tienen cañones de ferrocarril hiper avanzados y funcionan casi silenciosamente con electricidad. La Marina de los EE. UU. Logra un disparo de prueba de rifle hipersónico de ‘100 millas’

Sin embargo, los cañones de riel también tienen algunas aplicaciones no militares interesantes. Por un lado, podrían lanzar satélites o transbordadores espaciales a la atmósfera superior, donde los cohetes auxiliares se lanzarían. En cuerpos sin atmósfera, como la luna, los cañones de riel podrían lanzar proyectiles al espacio sin propulsor químico, que requiere aire para función.

Problemas actuales de ingeniería
El cañón de riel enfrenta algunos desafíos de ingeniería serios.

Fuente de alimentación de servicio pesado: se requieren condensadores muy grandes y potentes para almacenar la carga eléctrica. Actualmente, construir condensadores grandes es bastante costoso. La tecnología avanzada como los supercondensadores pueden mitigar esto.

Calentamiento resistivo: cuando una corriente grande pasa a través de un metal, encuentra resistencia en el conductor. Esto causa calor. Debido al alto valor de las corrientes utilizadas, la calefacción puede ser enorme.

Fusión : el calentamiento resistivo debilita los rieles. Incluso puede causar derretimiento.

Estos son los principales problemas que enfrentan los cañones de riel.

Lea más sobre estas armas increíbles aquí: Cómo funcionan las pistolas de riel – HowStuffWorks

Answer 2

En la velocidad del cañón de las armas de fuego convencionales, la velocidad con la que un proyectil abandona el cañón del arma está determinada por una relación no lineal entre la calidad y la cantidad de propulsor, la masa del proyectil y la longitud del cañón, por nombrar algunas de las variables involucradas.

Estas variables deben ser cuidadosamente equilibradas para lograr un rendimiento óptimo ya que la balística interna no lineal implica en puntos de rendimientos decrecientes.

Los cañones de riel, por otro lado, proporcionan una aceleración casi constante a lo largo de todo el cañón, pudiendo alcanzar velocidades de boca extremadamente altas, los cañones actuales se informan en Mach 7. También tienen la ventaja de no tener que transportar propulsores explosivos, en gran medida aumentando la seguridad y reduciendo el peso de la munición.

Answer 3

Los cañones de riel son capaces de alcanzar velocidades muy altas sin usar propulsores explosivos que limitan la potencia de fuego que puede transportar un buque de guerra y hacen de ese buque de guerra un lugar peligroso. Muchas naves se han hundido tanto en paz como en batalla al activar sus propias revistas. Cañones de riel Solo necesitan algunos generadores eléctricos grandes

La energía cinética de un proyectil es proporcional a la masa del proyectil, pero también al cuadrado de la velocidad. Lo que significa que puede lanzar cuatro veces el golpe duplicando la velocidad del proyectil en lugar de duplicarla simplemente duplicando el peso del proyectil.

Por lo tanto, velocidades increíblemente altas como mach 7 hacen innecesarios los proyectiles explosivos de 2000 lb. Por lo tanto, también se reduce el costo y el peligro de llevar grandes proyectiles explosivos. Los proyectiles de cañón de riel son solo unas pocas libras de tungsteno o varilla de acero.

La velocidad del proyectil también hace que sea más fácil apuntar con precisión: menos caída, menos tiempo de entrega, menor tiempo de vuelo.

Entonces, hay muchas ventajas potenciales si pueden perfeccionar las armas.

Answer 4

Imagina,

tren de levitación magnética. El que se mueve sobre imanes y se mueve (flota) debido a las ondas de corriente …

Ahora, Disminuya el tamaño de wagen a proyectil de artillería (proyectil). Y, disminuya la longitud de los rieles a la longitud común del obús (3-6 metros).
Aumente la potencia para acelerar el proyectil de cero a mach 4 en ese riel de longitud pequeña (3-6 metros).

Véalo volar hacia el objetivo a 100 millas de distancia.

Eso es todo.

Answer 5

Aunque no sé mucho sobre la física de un cañón de riel, he sido testigo del uso de uno en Dalhgren en Virginia, y vale la pena señalar que convierte simples proyectiles de metal sólido en explosivos debido a la increíblemente alta velocidad a la que viajan .