Zvětšit obrázek

Patent na elektromagentické dělo získal Nor Kristian Birkeland , profesor university v Oslo.

Elektromagnetické pušky a děla jsou ve „sci-fi“ téměř standardem. Stávající pokusy s uvedením takových zbraní do praxe zatím selhávaly a tak konvenční zbraně stále používají hoření různých směsí a náboj z hlavně vymetají přetlakem horkých plynů. Nové zbraně projektily z magnetického materiálu urychlují silným elektromagnetickým polem. Kontraadmirál Nevin Carr, vedoucí námořního výzkumu, komentoval nejnovější pokus slovy: „Demonstrace elektromagnetického děla z tohoto pátku nás posunula blíže k možnosti uplatnit tuto pokročilou technologii na moři.“

Zvětšit obrázek

Kontraadmirál Nevin Carr: „Uplatnění této pokročilé technologie na moři je blízko.“

Test elektromagnetického děla o kterém Carr hovořil provedlo námořnictvo v Dahlgrenu ve Virginii, kde má pozemní zkušební centrum pro vývoj futuristických zbraní. I když tiskové agentury, které zprávu převzali, hovoří o nové superzbrani, ve skutečnosti jde o princip, který je znám již z počátku minulého století a průkopníkem této zbraně je norský vědec Kristian Birkeland  (1867 – 1917). I když norské dělo vystřelilo a projektil cíl trefil, jeden z magnetů při tom explodoval. Stalo se to při předvádění zbraně mecenášům a to dalšímu pokračování vývoje této zbraně neprospělo. Nicméně patent na elektromagnetické dělo je Birkelandův. To však zůstalo zapomenuto a vědce dnes místo střelby desetikilogramových projektilů na vzdálenost jednoho kilometru známe spíše pro jeho experimenty s plazmatem, výzkum na poli polární záře, zemského magnetismu, výroby hnojiv a margarínu. Norové jej dodnes mají v úctě a na bankovkách. 

V případě amerického námořnictva se hovoří o tzv. kolejnicovém dělu. Nemá to však s obrovskými děly instalovanými na speciální vlaky, jak je známe z filmů o Druhé světové válce, nic společného. Název je odvozen od jiných kolejí. Kromě elektromagnetických cívek lze náboje elektromagnetického děla vystřelovat  také pomocí Lorentzovy síly, kterou vyvolává procházející elektrický proud přiváděný ke střele prostřednictvím kolejnic. Lorentzova síla je síla, kterou působí magnetické pole na pohybující se nabité částice. Je úměrná rychlosti částice a indukci magnetického pole. Směr má kolmý ke směru pohybu částice a na aplikované magnetické pole.
Při zatím posledním testu střelu urychlovala energie 33-megajoulů.  Šlo o třikrát větší hodnotu,  než jaká byla použita v podobných experimentech v lednu 2008.

Zvětšit obrázek

Princip kolejnicového elektromagnetického děla. Oranžově je označen tekoucí proud i,

Z vyjádření kontraadmirála Nevina Carra a podle tvrdošíjného dlouhodobého pokračování námořnictva v ověřování této techniky se stále většími energiemi lze soudit, že se doba využití této zbraně v praxi na plavidlech neúprosně blíží. Již dnes je tento systém schopen dopravovat projektily na vzdálenost 110 námořních mil, což už je k udržení si protivníka s konvenčními zbraněmi od těla, více než dost. U právě provedených testů už ale nejde jen o námořnictvo. Systémem by neměly pohrdnout ani pozemní síly. Pro ně jsou lákavé vysoké rychlosti projektilu. Čím jsou větší, tím je zbraň využitelnější pro obranu před leteckým a raketovým útokem.

Zvětšit obrázek

Výstřel o „síle“ 33 megajoulů byl tentokrát třikrát silnější, než při zkoušce v lednu 2008. (Kredit: US NAVY)

Podobnou kanonádu předvedli vojáci v Dahlgrenu již před dvěma roky, tehdy ale šlo „jen“ o megajoulové akce. Včerejší demonstrace síly již ale znamená představení zbraně, kterou je možno zasáhnout cíl na téměř dvacetkrát větší vzdálenost, než jaký je dostřel stávajících konvenčních zbraní. Již nyní má dělo rychlostní potenciál střel osm Machů a více (s výhledem až 11 Machů). To proč vývoj začal pod taktovkou námořníků je pochopitelné.  Válečníci si od děla slibují snížení množství výbušnin, které nyní musí lodě mít na palubě a které je činí při zásahu zranitelné. Další výhodou by měla být láce takové střelby. Jedna rána odpovídá energii zhruba devíti kilowatthodin, což v našich pozemních podmínkách představuje výdaj několika desítek korun. Problémem bylo, že tato energie musí být k dispozici během okamžiku. To vyžadovalo potřebu vývoje účinných kondenzátorů. Řešení se zřejmě našlo v kompulzátorech, jejichž rozvoj začal někdy před deseti lety. Kompenzované pulzní alternátory jsou zdroje elektrické energie, které využívají kinetickou energii uskladněnou v rotujícím disku. Ta je uvolňována ve formě energie elektrické. Kompenzací se myslí to, že zařízení má velmi malou indukčnost což dovoluje dodávat energii v mocných a zároveň velmi krátkých pulzech.

V odborném tisku se na adresu nové zbraně vyskytují i pochybovačná vyjádření. Poukazuje se například na to, že reálné využití energie k těmto účelům se může pohybovat jen okolo jednoho procenta a že by to pro lodě využívající k pohonu dieselové motory mohl být problém. Lodě s nukleárním pohonem ale vyšší potřeba energie nemusí zajímat. Vážnější námitka se týká projektilů, které se při letu rozžhavují a nemohou nést výbušniny. Na počátku své dráhy by i takové střely díky vysoké energii způsobovaly destrukci v okruhu několika metrů. Při letu na nízké balistické draháze by ale při dlouhém letu ztrácely rychlost a jako malé kousky železa bez nálože by na konci takové dráhy moc škody nenadělaly.  Z oficiálního vyhlášení se dá zatím jen vyčíst, že pro nový „railgan“, jak je tato zbraň v anglické hantýrce nazývána, by neměl být problém zasahovat cíle na řádově větší vzdálenost, než na jakou jsou dnes účinné zbraně potenciálních protivníků. Z toho lze soudit, že se počítá i s využitím balistických drah. Projekt bude pokračovat a tak se možná brzo dovíme více. Pokud by byl zachován dosavadní trend vývoje, tak by za rok mělo být k dispozici dílo zkázy ještě o několik Machů výkonnější. Snažit se o to má pobočka Námořních sil USA  ONR, která má okolo 1400 zaměstnanců.
Snad časem dojde i na smysluplnější využití elektromagnetických děl.  

Elektromagnetická „zbraň“ v podání Texaské univerzity (M. Raizen/Univ. of Texas)

Zvětšit obrázek

Letící projektil zachycený vysokorychlostní kamerou.

Na Texaské universitě v Austinu využívají elektromagnetické dělo v obráceném gardu. Místo urychlování střel, částice elektromagnetickým polem zpomalují. Jsou nyní schopni v hlavni "zbraně" zpomalit a prakticky zastavit atomy a molekuly z rychlosti 500 metrů za sekundu. A k čemu je taková antistřelba dobrá? Měla by zachytit atomy tritia, nejtěžšího izotopu vodíku. Nejvíce vědce zajímá okamžik jejich rozpadu, kdy se uvolňují neutrina a právě ke  „zvážení“ těchto nepolapitelných částic by experiment měl přispět. 

 
Výstřel

A jeden amatérský návod jak si vyrobit funkční elektromagnetické dělo doma: http://www.powerlabs.org/railgun.htm 

A zde ukázka jak taková 15 kJ „hračka“ střílí. http://www.powerlabs.org/movies/rgunshot.mpg