Cos'è una pistola ferroviaria?

La pistola ferroviaria, o più semplicemente, Railgun , utilizza un campo magnetico alimentato dall'elettricità per accelerare un proiettile.Sebbene le idee di base alla base della costruzione di una pistola ferroviaria siano semplici, il fuoco di un tipico proiettile di pistola ferroviaria si traduce in un'enorme forza ripugnante.Il risultato è che la pistola ferroviaria deve essere servita dopo quasi ogni colpo, rendendoli meno pratici dei proiettili convenzionali.Richiedono anche un alimentatore molto grande, in grado di fornire circa un milione di ampere di corrente, rendendo difficile la creazione di pistole ferroviarie portatili.

Una pistola ferroviaria è composta da due binari di metallo paralleli saldamente ancorati, collegati a un alimentatore elettrico.Un proiettile in grado di condurre l'elettricità viene posizionato tra le rotaie, completando il circuito.Essendo caricati elettricamente, le rotaie di metallo si comportano come elettromagneti, creando un campo magnetico che circola attorno a ciascun binario.Un campo si muove in senso orario attorno al suo binario, l'altro in senso orario, creando un campo magnetico in mezzo a quello crea una forza netta parallela ai binari, lontano dall'alimentazione.Il proiettile si comporta come qualsiasi filo carico in un campo elettrico, sperimentando una forza perpendicolare alla direzione della corrente e alla direzione del campo magnetico.Questo si chiama Lorentz Force.

Quando la corrente elettrica è molto forte, il proiettile, sottoposto a forze potenti, accelera fino alla fine della pistola ferroviaria di fronte all'alimentazione ed esce attraverso un'apertura.Il circuito, così rotto, termina il flusso di corrente elettrica.Il proiettile deve stabilire un contatto fisico con le rotaie durante l'accelerazione.Se il proiettile si sta muovendo abbastanza velocemente, l'attrito da solo può danneggiare seriamente o persino vaporizzare le rotaie, assenti materiali abbastanza forti.Inoltre, se le rotaie non sono apposte in modo sicuro su una superficie stabile, possono essere spinte da potenti energie all'interno della pistola ferroviaria.

Molti milioni di dollari sono stati messi nella ricerca sulle armi ferroviarie dai militari degli Stati Uniti e molti prototipi di successosono stati sviluppati, che possiedono velocità di museruola molto elevate, nell'ordine di 3,5 km/sec (2,17 MPS), circa 3 volte più veloce dei fucili moderni.Tuttavia, questi progetti richiedono grandi alimentatori e la manutenzione rimane un problema.La Marina degli Stati Uniti ha espresso interesse per le pistole ferroviarie a causa delle loro munizioni non esplosive, ma non sono entrate in uso comune.Una soluzione proposta al problema dell'usura della pistola ferroviaria è l'idea di usare proiettili molto piccoli accelerati ad altissime velocità, nel contesto sono stati discussi anche un design indicato come un aghlegun .

pistole ferroviariedi applicazioni pacifiche come viaggi spaziali.Una pistola ferroviaria molto lunga, o

driver di massa , potrebbe essere utilizzata per accelerare i payload per sfuggire alla velocità per i costi molto più economici di quelli dei razzi chimici.Uno svantaggio è l'alto investimento iniziale richiesto per costruire un tale driver di massa.Per creare un driver di massa che accelera un proiettile per sfuggire alla velocità ad un ritmo accettabile per i passeggeri umani (~ 2 gs), richiederebbe un barile di lunghezza ~ 50 km (30 miglia).Un'altra potenziale applicazione di pistole ferroviarie potrebbe essere nell'arena della fusione nucleare, dove sono necessarie immense pressioni e temperature per fondere i nuclei atomici insieme.