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El cañón de riel electromagnético se dispara
La semana pasada en el Centro de guerra de superficie naval , en Dahlgren, VA, una bala de siete libras emergió de un artilugio del tamaño de un camión a siete veces la velocidad del sonido y envió una onda de choque visible a través del aire antes de estrellarse contra un búnker de metal lleno de arena. Con 10,6 megajulios de energía cinética, esta babosa de aluminio no fue impulsada por explosivos sino por un campo eléctrico, lo que lo convirtió en el cañón de riel electromagnético más poderoso jamás disparado. El dispositivo es parte del programa de desarrollo de cañones de riel de la marina .
Demostración de fuerza: Se produce una onda de choque (arriba) cuando una bala supersónica emerge del cañón de riel electromagnético de la marina, que se probó a fines del mes pasado.
Si bien los proyectiles impulsados por propulsores han sido los pilares de los buques de guerra navales durante los últimos cien años, el costo y los problemas de seguridad relacionados con el almacenamiento de materiales explosivos han llevado a los ingenieros a buscar alternativas como el cañón de riel electromagnético. Hay límites físicos a lo que se puede hacer con la pólvora, dice Charles Garnett, gerente de Dahlgren, refiriéndose a las velocidades máximas que pueden producir las explosiones. Un cañón de riel podría eventualmente enviar una bala de 40 libras a 200 millas en seis minutos, 10 veces el alcance del cañón de soporte de superficie principal de la marina, el MK 45, y podría usarse para apoyar a las tropas de la Marina que participan en operaciones terrestres.
Mucha gente piensa que un cañón de riel no va a hacer mucho ruido, dice Garnett. Se dispara eléctricamente y esperan un zumbido y ningún sonido. En realidad, cuando la bala emerge, deja escapar una grieta cuando la electricidad se eleva en el aire como un rayo.
El cañón de riel recibe su nombre de dos rieles altamente conductores, que forman un circuito eléctrico completo una vez que se colocan el proyectil de metal y una armadura deslizante. Cuando la corriente comienza a fluir a través del dispositivo, crea un poderoso campo electromagnético que acelera el proyectil por el cañón a 40.000 gramo s, lanzándolo en cuestión de milisegundos. La resistencia aerodinámica junto con un millón de amperios de corriente calienta la bala a 1000 ° C, encendiendo partículas de aluminio y dejando un rastro de llamas a su paso. Los investigadores estiman la energía de la boca en función de la masa y la velocidad de la bala en el cañón y de instantáneas de rayos X sincronizadas con precisión durante el vuelo.
Multimedia
Observe cómo el cañón de riel dispara una bala de siete libras.
Vea las llamas producidas por la bala.
Lo importante, dice Garnett, es que este es el primer paso en el camino hacia la construcción de un sistema tácticamente viable con 64 megajulios de energía.
El récord anterior del cañón de riel experimental de 9 megajulios se había establecido hace 15 años por un equipo de la Universidad de Texas en Austin financiado por el Ejército de los Estados Unidos. Pero el cañón de riel de Texas estaba operando al límite superior de su capacidad, mientras que Garnett dice que el nuevo cañón ha sido diseñado para manejar hasta 32 megajulios, y el objetivo final del proyecto es construir un modelo de 64 megajulios.
Jon Kitzmiller , experto en sistemas electromecánicos de la Universidad de Texas, que trabajó en un proyecto anterior de cañón de riel, dice que el equipo de la marina va a tener considerables dificultades para llegar [a 64 megajulios], pero ciertamente se puede lograr. Él dice que el presupuesto de la Marina de $ 40 millones al año asegurado hasta 2011 demuestra que se toma en serio hacer realidad el arma en los próximos 15 a 20 años. El esfuerzo anterior se descarriló debido a las limitaciones de financiación.
Uno de los mayores desafíos, dice Kitzmiller, será diseñar una fuente de alimentación que pueda manejar múltiples disparos. Para almacenar múltiples disparos de 64 megajulios en un banco de capacitores, necesitaría un portaaviones lleno de bancos de capacitores, dice. Una solución, coinciden Kitzmiller y Garnett, es un sistema de alternadores rotativos pulsados, llamados compulsores, en lugar de condensadores tradicionales.
Otros desafíos incluyen el desarrollo de un sistema de guía de proyectiles que puede soportar 40.000 gramo s (el doble de aceleración que los sistemas actuales) y la construcción de un cañón de pistola que pueda soportar la fuerza y el calor producidos por disparos repetidos. La misma fuerza que impulsa la bala fuera del cañón también desgarra los rieles. El prototipo de Dahlgren no se parece en nada a una pistola típica y, con frecuencia, habrá que reemplazar piezas.
Disparar un arma una o dos veces [lo convierte] en una novedad, dice Garnett. Dispararlo mil veces [lo convierte] en un arma.