Многие из вас наверняка слышали о таком необычном оружии, как рельсовая пушка (оно же — рельсотрон, оно же — электромагнитный ускоритель масс). Нет, рельсами она (пушка) не стреляет и на рельсах, как знаменитая немецкая железнодорожная Дора, не передвигается.
Сегодня мы рассмотрим принцип работы такого оружия и разберемся, почему его называют "рельсовым"!
А поможет нам в этом величайшая наука физика, которая объясняет все явления (за очень редким исключением), происходящие в окружающем нас мире.
Итак, по какому же принципу работает рельсовая пушка? Сразу стоит сказать, что никакого взрывчатого вещества типа пороха в конструкции самого оружия и боеприпаса к нему не используется! Все исключительно на электрических явлениях, на которых работают, например, те же электродвигатели в наших электроинструментах ,стиральных машинах, автомобилях и т.п.
Упрощенно схема рельсотрона выглядит следующим образом:
У нас имеется два массивных электрода, которые именуются рельсами (ответ на вопрос о названии), т.к. они являются направляющими для движения снаряда.
Рельсы подключены к мощному источнику электрического тока: один к положительному контакту, второй — к отрицательному. Пока пушка не заряжена, цепь не замкнута и ток по электродам не бежит.
Роль замыкателя электрической цепи выполняет сам снаряд, который помещается вплотную к электродам. Он выполнен из токопроводящего материала. Как только источник тока включают, по цепи электрод(+) — снаряд — электрод(-) начинает течь постоянный ток, создающий внутри системы мощнейшее электромагнитное поле, действующее с равной силой на все элементы устройства.
Так как рельсы закреплены жестко, то единственным подвижным элементом окажется снаряд, который под действием силы Лоренца начнет быстро перемещаться вдоль ствола, пока и вовсе не вылетит из него, разомкнув цепь.
Принцип работы был изложен максимально просто и необходимо внести некоторые правки:
- импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел испариться и разлететься, но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперёд;
- в качестве замыкателя цепи может использоваться как сам токопроводящий снаряд, так и специальный токопроводящий поддон с закрепленным в нём снарядом (как на изображении выше).
В первом случае после подачи напряжения на рельсы снаряд разогревается и сгорает, превращаясь в токопроводную плазму, которая также продолжает разгоняться. Таким образом, рельсотрон может стрелять плазмой, однако вследствие её неустойчивости она быстро расформировывается.
Во втором случае позади снаряда зажигается дуговой разряд, и тело начинает ускоряться вдоль рельсов. Механизм ускорения в этом случае отличается от вышеизложенного: сила Ампера прижимает разряд к задней части тела, которая, интенсивно испаряясь, образует реактивную струю, под действием которой и происходит основное ускорение тела.
На этом разговор о принципе работы рельсовой пушки и закончим. Позже мы обязательно рассмотрим достоинства и недостатки такого оружия, а также поговорим о всех существующих на сегодняшний день проектах рельсотронов.
Друзья, уже завтра я убываю на военные сборы и поэтому это последняя статья, опубликованная мною в режиме реального времени. Далее статьи, написанные заранее, будут публиковаться методом отложенной публикации два раза в неделю: в среду и субботу. Встретимся с вами в августе!
Напоминаю, что в вашем распоряжении имеется также группа Вконтакте, в которой будут публиковаться ссылки на актуальные статьи, а также Инстаграм, в котором тоже имеется много интересного!