Szanowni dzidersi, dziś za Waszym pozwoleniem przekazałbym ciekawostkę o użyteczności elektromagnetyki na przykładzie stosunkowo nieskomplikowanej broni. Mianowicie pod lupę wezmę coilg gun, działo Gaussa i railgun. Zasada działania wszystkich trzech jest bardzo zbliżona - potrzeba prądu i/lub pola magnetycznego. Nie chcę Was zamęczać fizyką i matematyką stojącą za tymi wynalazkami, toteż postaram się wytłumaczyć samą metodę działania. Najprostszą konstrukcyjnie, acz mało użyteczna jest armata magnetyczna. Czym ona jest? Już demonstruję na przykładzie:

Jak widać, po nawet niewielkiej prędkości początkowej dostajemy całkiem sporą prędkość na końcu, a przez to siłę. Można to jeszcze "podkręcić" za pomocą mechanizmu spustowego opartego na sprężynie wyrzucającego pierwszą kulkę, a także poprzez "zakręcenie lufy" przy pomocy prostego wahadła (czyt. huśtawki działającej w poziomie). Oprócz tego, można także stosować w każdym segmencie coraz większe kulki - otrzymamy efekt domina, dzięki któremu zwiększy się siła kinetyczna ostatniej wyrzuconej z takiej konstrukcji kulki. Niemniej stworzenie czegoś takiego do celów militarnych byłoby wątpliwym rozwiązaniem - mimo prostoty konstrukcji otrzymanie działa mogącego szkodzić przeciwnikowi na sensownej odległości byłoby mało bądź wcale opłacalne.

Działającym na podobnej zasadzie, ale już z większą mocą jest coil gun i działo Gaussa. Zacznę od coil gun'a, jest nieco łatwiejszy w budowie, choć różnice są niewielkie. Zacznijmy od animacji:

Pojedynczy segment składa się z prowadnicy pocisku (dielektryk czyli izolator), pocisk (koniecznie ferromagnetyk, czyli materia podatna na oddziaływanie magnetyczne) i segment generujący pole magnetyczne - układ złożony z elektromagnesu (działo Gaussa) lub solenoidu (Coil Gun) oraz kondensatorów do wytworzenia pola. Do tego trzeba dorzucić sterowniki automatyczne w odpowiednim czasie odcinające przepływ prądu przez uzwojenie i aktywację kolejnego segmentu. Można to zrobić na parę sposobów - fotokomórki, detektory napięcia indukowanego w dodatkowej cewce przez przelatujący pocisk lub poprzez mechaniczne styki zwierane przez pocisk. No dobra, ale jak to ustrojstwo działa? Otóż bardzo prosto - przez uzwojenie przepuszczamy prąd z kondensatorów, który generuje pole magnetyczne. Magnetyzm zasysa pocisk do środka cewki. Osiągając środek cewki prąd musi zostać koniecznie odcięty, w innym wypadku pocisk zacznie zwalniać. Następnie pocisk opuszcza segment, po czym może zostać zassany przez następny segment albo ulecieć w przestrzeń.

Efektywność takiego urządenia jest niestety niezbyt duża z powodów strat przy konwersjach energii (opory wewnętrzne elektroniki, tworzenie pola magnetycznego, oddziaływanie pola na pocisk).

Do tego dorzucę jeszcze jedną ciekawostkę - bardzo podobne rozwiązanie można zastosować do pewnej zabawki - mianowicie kolejki nadprzewodnikowej. Trochę inna historia, jednakże zasada podobna - łączy się nadprzewodnik z ferromagnetykiem, układa nad powierzchnią zbudowaną z magnesów stałych, a napędza właśnie cewkami. Jedyny sensowny filmik jaki znalazłem:

A teraz już wisienka na torcie - znany z wieu gier Rail Gun. W prawdziwym życiu nie istnieje jako broń produkowana seryjnie - szczególnie w wersji przenoszonej przez człowieka - trwają nad nią prace w skali dla na przykład okrętów.

Zasada też bardzo podobna: pocisk zbudowany jest z dobrego przewodnika (lub co najmniej pokryty dość grubą warstwą materiału przewodzącego) i umieszczony pomiędzy dwiema przewodzącymi szynami (ang, rail, stąd rail gun). Początek szyn (licząc od tyłu lufy, czyli "spustu" jeśli rozważać wersję do trzymania w rękach) jest podłączany do zasilania. W momencie włączenia zasilania powstaje obwód szyna-pocisk-szyna, przez który płynie znaczny prąd elektryczny. Obwód ten wytwarza silne poprzeczne pole magnetyczne. Na szyny oraz pocisk działa siła elektrodynamiczna starająca się rozsunąć szyny i wyrzucić pocisk. Szyny są unieruchomione, więc siła elektrodynamiczna wykonuje pracę tylko względem pocisku. Oczywiście, potrzeba na to znacznych ilości energii - tyle, że o ja pierdolę! Tak z 15 MW. Dzięki czemu taki pocisk może się rozpędzić do prędkości mach 8, czyli około 2700 m/s i mieć zasięg do 555 km. Przy energii kinetycznej, jaką osiąga nie potrzebowałby żadnych dodatkowych ładunków wybuchowych i podejrzewam, że byłby nie do przechwycenia - może jakąś bronią laserową, ale sama detekcja tak małęgo i szybkiego obiektu byłaby prawie lub w ogóle niemożliwa. 

No, 30% zrobione czas wypierdalać. Miłego dzionka i trzymajcie swe dzidy wypolerowane!

Źródła:

Wiki

Youtube

https://news.yahoo.com/u-navy-test-futuristic-super-fast-gun-sea-202608368--sector.html?vp=1&guccounter=1&guce_referrer=aHR0cHM6Ly9wbC53aWtpcGVkaWEub3JnLw&guce_referrer_sig=AQAAAFhUXzVMRr1VplgM_4p3M63QpsX6vFg0DNOD1a2lCB8dk1WXpt17Lvc6ScCJ5zuLc2jRgTXCQixKNjSuIbxDRDPlV8B8b3vKrhV45tjreM6rZHYOv6yLxHawTTIunBmHQSAPjQw6MNqdzFhiDojcPHsJGdQhpEwSfV3clCXBIiKG

https://www.wired.com/2010/12/video-navys-mach-8-railgun-obliterates-record/