Railgun

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Revisión de 18:41 14 mar 2011 por Venom (Discusión | contribuciones) (Railgun en la ciencia ficción:)

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El railgun (pistola de raíles) es un arma que dispara pequeños proyectiles metálicos a alta velocidad acelerándolos mediante campos electromagnéticos creados en los mismo raíles que sirven de guía a la bala.

No se debe confundir esta arma con el cañón de Gauss o Coilgun, que acelera el proyectil mediante sucesivos electroimanes, sin contacto entre los imanes y la bala.

Fundamentos:

Su diseño consta de:

  • Dos raíles metálicos paralelos.
  • Una fuente de alimentación y/o condensadores conectados a un rail.
  • El propio proyectil metálico, que cierra el circuito, conectando ambos raíles.

Cuando el proyectil metálico cierra el circuito, los condensadores se descargan y se crea una corriente eléctrica que circula por el primer rail y vuelve por el segundo. Esta corriente crea en cada raíl un campo magnético inducido de idéntico valor que se repelen entre ellos.

Así, según la ley de Lorentz, una corriente eléctrica que crea un campo magnético crea también una fuerza, que es la fuerza que impulsa el proyectil. Las tres magnitudes son perpendiculares entre sí, siguiendo la regla de la mano derecha.

El campo magnético creado en los raíles es perpendicular a la corriente que circula por el circuito y su sentido es ascendente. En el proyectil, la corriente circula desde un carril hacia el otro, por lo que la fuerza resultante es paralela a los mismos e impulsa el proyectil en sentido opuesto a la fuente de alimentación.

Cuando el proyectil metálico es lanzado, se rompe el circuito y la corriente se detiene.

Ventajas e inconvenientes sobre las armas convencionales:

A diferencia de las armas de fuego, los proyectiles no necesitan pólvora. Por lo tanto, son más ligeros y de tamaño más reducido. Tampoco necesitan de oxígeno para realizar la explosión que les impulsa.

Se han logrado velocidades efectivas de hasta match 6 en prototipos de este tipo de lanzador. Mientras que un proyectil convencional viaja a una velocidad de poco más de un match (dependiendo del calibre), para el railgun sería factible lanzar objetos a una velocidad de seis veces la velocidad teórica de salida de una arma convencional.

Gracias a esta velocidad, también el rango de alcance de esta hipotética arma sería notablemente superior, de los poco menos de veinte kilómetros de alance de la artillería convencional a los cuatrocientos.

Su poder de penetración sería enorme gracias a esta gran energía cinética; pero además se puede ver aún incrementado por el hecho de que el proyectil puede convertirse en plasma debido al calor en el momento del lanzamiento. Su aspecto estético sería semejante al del típico rayo láser y sería capaz de penetrar en gruesos blindajes con facilidad.

En el lado de los inconvenientes, el lanzador necesita de una importante fuente de alimentación. Además, la fuerza es proporcional a la longitud de los raíles, así como a la intensidad de la corriente. Para conseguir la velocidad y el alcance indicados se necesitan lanzadores de varios metros de longitud y corrientes de millones de amperios.

Además, el fuerte rozamiento entre el proyectil y los rieles, así como la importante corriente, generan calor y fricción. Algunos prototipos sólo pueden ser disparados una vez.

Railgun en la realidad:

Gracias a estas ventajas, el desarrollo de esta tecnología ha sido un bocado muy apetecible, pero sus importantes limitaciones han impedido su implantación real. Su principal campo de aplicación es a bordo de buques, como artillería. Un destructor puede acarrear el lanzador y su velocidad y alcance serían muy útiles como arma táctica. No obstante, los actuales navíos de guerra no están diseñados para desviar parte de la energía de la sala de máquinas hacia un dispositivo como este, por lo que su implantación implica una evolución en el diseño de los propios barcos.

En su tiempo, el lanzador electromagnético también fue considerado una pieza táctica en el famoso programa de escudo antimisiles norteamericano. Un satélite orbital dotado con railgun sería capaz de abatir los mucho más lentos misiles balísticos.

Como arma portátil su concreción es más improbable. No sólo es necesario una gran fuente de alimentación (lo que volvería poco portátil al arma), sino que la gran velocidad del proyectil implica así mismo un importante retroceso en el arma. Más aún, la corriente circulando en los raíles y el campo magnético perpendicular a la misma, implica una fuerza repulsora entre los raíles. Toda la pistola (o rifle) debería poseer una fuerte rigidez para evitar su deterioro.

Claro está, que para un arma portátil tampoco sería necesario desarrollar las velocidades con las que se experimenta en los grandes lanzadores. Un proyectil con un poder de penetración similar a los actuales implica también un retroceso en el arma similar; y siendo el proyectil mucho más ligero, la fuerza empleada también puede ser menor.

Railgun en la ciencia ficción:

Dentro del genéro de la ciencia ficción, el railgun es una importante tecnología en la moderna serie de televisión Galáctica (2003). En el vacío espacial sería difícil utilizar munición convencional, por eso tanto los Viper como los raider cylon están equipados con este tipo de arma.

Las tropas también están equipados con armas personales de este tipo, pistolas y rifles de asalto. Es presumible que han solucionado el problema de la fuente de alimentación, pero en las escenas se puede observar que estas armas conservan un importante retroceso y podemos escuchar el característico chasquido de la descarga eléctrica.

También, en la película Eraser podemos encontrar el railgun como un arma semiportatil de gran poder destructor.

Pero mucho tiempo atrás ya se imaginaban ingenios basados en este principio, no sólo como arma. Es el caso de la emblemática La Luna es una cruel amante (1966), de Robert A. Heinlein, donde los selenitas utilizan una catapulta electromagnética para enviar (o lanzar) contenedores metálicos de la Luna a la Tierra. Otras obras han utilizado también la catapulta electromagnética como ayuda al despegue de naves espaciales, como en la película de 1951 Cuando los mundos chocan.

Como anécdota, se puede comentar que este tipo de arma ha empezado a ser introducida en algunas películas de acción militar, como en Transformers: La venganza de los caídos (2009). En su traducción al español, aparece un “arma de raíles” a bordo de un destructor norteamericano, utilizada para abatir un robot enemigo de forma inmediata a decenas de kilómetros tierra adentro. No se trata propiamente de ciencia ficción, ya que, como se ha mencionado en el apartado anterior, estas armas ya se están desarrollando como prototipos militares con las características señaladas en la película.

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