Railgun e Coilgun per uso militare

[Berkut]

Ciao a tutti!

Perché in ambito militare è preferito il Railgun rispetto al Coilgun (che non ha il problema dell'usura dei binari)?

[windsaber]

Ciao! Innanzitutto sono due cose completamente differenti:

- un coil gun è sotanzialmente un sistema di elettromagneti ( paginetta wiki ), come quelli che si utilizzano per i treni TAV, i cui singoli componenti vanno temporizzati perfettamente per ottenere una accelerazione fino a velocità considerevoli: mi spiego, sono un pò come gli acceleratori lineari di particelle, solo che qui non sfrutti il campo elettrico ma quello magnetico; appunto per questo i "proiettili" devono per forza essere di materiale ferromagnetico (devono poter diventare , o essere già, magneti).

 

- un rail gun invece utilizza il campo elettromagnetico in tutti i suoi aspetti: il funzionamento specifico penso tu lo conosca già , quindi non perderò tempo a riscriverlo.

 

Da queste considerazioni: il coil gun è più economico ma più "primitivo"; inoltre hai limitazioni ai materiali che puoi accelerare e temporizzare le inversioni di corrente negli elettromagneti può non essere semplice, oltre per i limiti tecnologici ( microprocessori per gestire il tutto, ecc.) per la stessa natura del mezzo conduttore di cui è composto l'elettromagnete.

( Se andiamo a vedere anche per l'analogo - gli acceleratori lineari - per grandi energie si preferiscono utilizzare altre tecnologie)

 

D'altro canto il "problemino" dei rail gun che fino a pochi anni fà lo faceva apparire come una tecnologia piuttosto lontana si risolve in vari modi: fai binari molto GROSSI, poco sensibili agli scombussolamenti di un rail gun a un solo circuito ( non consideraimo i rail gun multi circuito ! eh eh ) , come nelle EMALS, o con altri metodi che non ti so dire.

 

Ultimo ma non per importanza: non bisogna prendere per oro colato tutto quello che i militari dicono e scelgono quando si parla di armi futuristiche.

A loro non interessa come funziona, interessa che funzioni. Per questo spesso prendono abbagli colossali .

Al di là dell'archivio storico, comunque ben nutrito, per quantità e qualità ( ), vuoi sapere l'ultima? L'aereo tattico a propulsione ad antimateria. Purtroppo ho trovato solo questo link .

Non dico che non funziona ma IMHO avranno qualche problema con la conservazione dell'anti-idrogeno

 

P.S. ma non sarebbe meglio spostare in Aerotecnica???? Qui in Discussioni a Tema che c'azzecca?

Modificato 1 Marzo 2011 da windsaber

[Berkut]

Cosa sono i railgun multicircuito? Non ne ho mai sentito parlare.

Comunque per i binari... e se un giorno i militari vorranno (cosa probabilissima) adattare la tecnologia a pezzi di artiglieria o cannoni per carri armati o addirittura armi portatili? Come faranno?

 

E aggiungerei anche per la fabbricazione!

 

Beh, l'argomento mi è sembrato scinetifico più che inerente all'aerotecnica.

Modificato 4 Marzo 2011 da vorthex

[Gabriele]

In Italia vengono chiamati cannoni a rotaia, sono una riedizione, tecnologica, dei vecchi cannoni con proietti senza autopropulsione. Quindi ci sarebbe un enorme risparmio di denaro per i proietti, i missili costano cari, e una capacità offensiva illimitata. Questi cannoni fanno raggiungere al colpo una velocità che è una frazione non piccolissima di quella della luce, sicuramente molto più grande di qualche migliaio di km orari, quindi sono in grado di "bucare" , da parte a parte, qualsiasi protezione. In particolare si pensa di usarli per colpire bersagli navali, ma sono sicuro potranno trovare impiego anche nel colpire bunker sotterranei.

 

Per i carri armati sarà possibile entro qualche decennio penso, per quelle portatili al momento è impossibile prevedere, considera però un altro fattore, il rapporto economicità/effetto desiderato. Le pallottole non sono come i missili, costano poco, e svolgono già un ottimo lavoro, sono già in grado di bucare da parte a parte un muro di mattoni e colpire mortalmente, figuriamoci un uomo. Costruire armi portatili a rotaia elettromagnetica sarebbe costosissimo e diverrebbe necessario solo qualora divengano operativi esoscheletri estremamente robusti, in grado di resistere ai proiettili normali molto meglio degli odierni giubbotti, che dopo una sventagliata di mitra, ammesso resistano bene, sono da buttare.

 

L'aereo ad antimateria invece mi sembra fantascienza, non tanto per le capacità di contenimento, che sarebbe l'ultimo dei problemi, ma per l'incapacità di produrne in quantità sufficiente per qualsiasi applicazione pratica. Non ci sono "cave" di antimateria, la dobbiamo produrre negli accelleratori, ma ne produciamo poche particelle, raramente atomi interi, sfruttando enormi energie. Secondo un calcolo nel libro di Lawrence Krauss, per produrre tanta antimateria per tenere accesa una lampadina da 100 Watt, servirebbe qualcosa come l'intero PIL degli Stati Uniti per pagare la bolletta elettrica necessaria ad alimentare gli acceleratori di particelle per produrre a sua volta antimateria sufficiente. Il punto è che l'energia non si ricava da zero, e non si ottiene 10 da 1, semmai nelle trasformazioni energetiche c'è sempre un dissipamento. Quindi a meno di trovare qualche forma di energia esotica, come l'energia di punto zero, qualche deposito nello spazio di antimateria (totalmente improbabile, almeno fin dove possiamo arrivare), non sarà mai conveniente usare l'antimateria per altri scopi oltre la ricerca scientifica.

Modificato 6 Marzo 2011 da Gabriele

[Berkut]

Mi chiedevo... quando queste armi saranno praticamente di uso comune, come ci si proteggerà da esse?

Modificato 7 Marzo 2011 da vorthex

[windsaber]

col fattore C ...

i proiettili comunque si muovono nell'aria, generano attrito, si ionizzano: come li hai lanciati con un campo elettromagnetico, con un campo elettromagnetico abbastanza intenso (come campo elettrico o magnetico) li fermi o li fai deviare.

Sono i tanto famosi "scudi deflettori" che magari non servono a fermare tutto come nei film, ma qualcosa fanno ...

 

Sull'aereo ad antimateria: gabriele, vuoi sapere la cosa strana? Ho sentito dire che starebbero già facendo gli studi di fattibilità per determinarne i requisiti offensivi :blink: Al che il dubbio: non è che hanno preso sul serio Angeli e Demoni?

 

P.S. i rail gun multicircuito ... mi riferivo al fatto che puoi sovrapporre più circuiti sul proiettile, hai più casino ma anche più potenza, e magari riesci a farli lavorare con intensità di corrente più basse ... meno problematiche se usi conduttori "classici" .

Modificato 7 Marzo 2011 da windsaber

[Gabriele]

cannoni a rotaia multicircuito sono il futuro, i deflettori elettromagnetici pure, ma non credo abbiano grandissima fattibilità. Ne passeranno di decenni e nel frattempo i cannoni a rotaia saranno in funzione e pericolosissime per le corazze convenzionali.

 

Riguardo l'antimateria il giorno che si riuscirà a "produrla" o a "trovarla", sarà un grande giorno in cui potremo iniziare seriamente ad esplorare lo spazio, di certo non per usarla in chiave bellica tra nazioni.

[Berkut]

cannoni a rotaia multicircuito sono il futuro, i deflettori elettromagnetici pure, ma non credo abbiano grandissima fattibilità. Ne passeranno di decenni e nel frattempo i cannoni a rotaia saranno in funzione e pericolosissime per le corazze convenzionali.

 

Riguardo l'antimateria il giorno che si riuscirà a "produrla" o a "trovarla", sarà un grande giorno in cui potremo iniziare seriamente ad esplorare lo spazio, di certo non per usarla in chiave bellica tra nazioni.

E qualcuno magari penserà di metterla in bombe o cose varie...

I deflettori, da quello che so, sono parecchio "fastidiosi": il campo EM stesso manda in corto le comunicazioni da dentro e frigge anche l'equipaggio.

[windsaber]

sempre andando sulla fanta-scienza (fanta perchè avoglia prima di vederla realizzata) si può ridurre il campo elettromagnetico all'efficacia del parente campo debole, o addirittura bloccarlo

[Gabriele]

Sono tutte tecnologie di cui per ora si può congetturare molto alla buona. Riguardo l'antimateria, se si riuscisse a produrne almeno un po' di qualche singolo neutrone per volta, sì, potrebbe essere usata per kit minuscolo dall'immenso potere esplosivo, paragonabile ad un atomica odierna. Inutile farle più grandi, anche fosse possibile, ad esempio far saltare 50 chilogrammi di antimateria, con equivalenti di materia ordinaria, significa produrre più mille megatoni di esplosione, il pianeta avrebbe una seria ferita, e parliamo di una sola bomba... Al limite proprio, si potrebbe usare la tecnologia per minacce extraplanetarie, come asteroidi, lì sì sarebbero non utili ma necessari, con le bombe atomiche ci si fa poco nonostante l'iconografia cineasta.

[windsaber]

Il problema più grosso sarebbe comunque la conservazione. E immagino che l'anti-neutrone sia instabile come il suo più diffuso parente.

Torniamo IT? O apriamo un nuovo topic ? O continuiamo su questo?

[Dominus]

Prima di fantasticare di soluzioni future parliamo del presente: non c'è alcuna forma di energia più efficente per lanciare un proiettile di quella chimica sviluppata con gli esplosivi, se da un lato lo sviluppo di questi procede e si affina dall'altro c'è un limite tecnico immenso per la produzione e l'immagazzinamento dell'elettricità, e ad un arma elettromagnetica ne serve veramente tanta.

Di conseguenza il railgun è un arma confinata a impieghi di nicchia e tendenzialmente statici, o comunque inserita in mezzi di grossa dimensione, quali navi, meglio se a propulsione nucleare, e soprattutto estremamente inefficente.

 

E di sviluppi tecnici in questo campo non se ne vedono assolutamente, specie nel, pur pompatissimo d'incentivi, campo degli accumulatori.

[Gabriele]

Sapevo che avresti difeso a spada tratta i missili... Invece secondo me sono il passato, ed investirci sopra è un grave errore per una marina che vuole essere un passo avanti. Bisogna investire nelle nuove tecnologie, che piaccia o non piaccia ad oggi sono rappresentate dai cannoni a rotaia. Non è tanto la richiesta energetica la pecca odierna, ma l'usura cui è sottoposto il cannone, che in genere è da buttare dopo un solo colpo per le elevate temperature e la ionizzazione dei gas.

[Dominus]

Io non difendo niente, sottolineavo solo l'efficenza energetica maggiore dell'esplosivo rispetto alle armi elettromagnetiche e più in generale di quelle che richiedono una grande quantità di energia disponibile (come quelle ad energia diretta).

Se con 100 grammi di propellente puoi sviluppare la stessa energia contenuta in 100 kg e più di accumulatori va da se che per adesso quella strada non sia percorribile se non per realizzazioni di nicchia.

[windsaber]

Innanzitutto non è esatto dire che l'esplosivo è più efficiente. L'efficienza - intesa come rendimento - è l'ultimo dei parametri su cui puoi confrontare un apparecchio termodinamico con uno elettromagnetico . E' proprio grazie alla migliore gestione dell'energia che un railgun può permettersi cose impossibili per un cannone normale.

 

D'altro canto, stiamo parlando di una tecnologia usata ad oggi in una manciata di sperimentazioni (delle quali posto alcuni video)

http://www.youtube.com/watch?v=y54aLcC3G74

http://www.youtube.com/watch?v=F6ioLh7boMc&feature=related

 

il railgun non è impossibile come lo era ieri , ma non è nemmeno una realtà come sarà (presumibilmente) domani. Tutte le invenzioni hanno bisogno di tempo per maturare e/o non vengono comprese (vedere mia firma)

 

Detto questo o ammettiamo che ciò di cui parliamo non vedrà la luce prima di N anni, fantasticare non è male, o direi che questo thread ha ormai esaurito gli argomenti

[Gabriele]

Nel primo video si direbbe un esperimento fatto da civili... Comunque se è stato declassificato e gira liberamente per youtube, anzi si sono messi addirittura in posa, è probabile che siano molto più avanti.

[Einherjar]

Innanzitutto non è esatto dire che l'esplosivo è più efficiente. L'efficienza - intesa come rendimento - è l'ultimo dei parametri su cui puoi confrontare un apparecchio termodinamico con uno elettromagnetico . E' proprio grazie alla migliore gestione dell'energia che un railgun può permettersi cose impossibili per un cannone normale.

 

 

il railgun non è impossibile come lo era ieri , ma non è nemmeno una realtà come sarà (presumibilmente) domani. Tutte le invenzioni hanno bisogno di tempo per maturare e/o non vengono comprese (vedere mia firma)

 

 

Certo che è piu efficente!

 

Un semplice fucile a canna liscia (velocita moderate buona superfice di spinta rispetto alla massa del proiettile) arriva a raggiungere un rendimento energiatermica/energiacinetica del 50% .. mentre per cartucce sprecone come possono essererlo proiettili di elevata densita sezionale lanciati a 1000ms o sabot sottocalibrati fino ai 1400ms circa il rendimento rimane comunque sul 25%Complessivamente valori paragonabili ai piu efficenti moderni motori a combustione interna.

Se il raigun puo permettersi cose che un cannone non puo non è certo perche gestisce meglio l'energia ma perche la velocita di propagazione dei gas in un'arma convenzionale a quelle velocita non ci arriva proprio.

Ok che l'energia elettrica è molto piu economica degli esplosivi ma le tonnellate di capacitor per immagazinarla certo no. Quindi se proprio si ha necessita di mollare un proiettile a 300km di distanza senza dover spendere per una testata guidata e autopropulsa ok , per tutto il resto vanno piu che bene gli esposivi , applicazioni di nicchia come si è detto appunto.

[windsaber]

sì .. direi che Einherjar ha centrato il punto: semplicemente serve a cose diverse rispetto a un missile.

[Berkut]

sì .. direi che Einherjar ha centrato il punto: semplicemente serve a cose diverse rispetto a un missile.

Infatti. Senza contare che il railgun è sì velocissimo (a proposito, qual è la sua velocità massima?) ma sulle lunghe distanze e contro bersagli in movimento il missile sarà sempre la prima scelta.

[Umberto]

La Navy testera un railgun da 32 megajoule nelle prossime settimane:

http://www.digitaltrends.com/international/u-s-navy-to-test-32-megajoule-em-railgun-in-the-coming-weeks/

[Brando]

non ricordo bene dove lo letto pero volevano installare dei cannoni elettromagnetici sugli zumwalt nell'aggiornamento di mezza vita(per i primi 2) e direttamente in quelli futuri.......e non volevano limitarsi solo agli zumwalt

[Umberto]

non ricordo bene dove lo letto pero volevano installare dei cannoni elettromagnetici sugli zumwalt nell'aggiornamento di mezza vita(per i primi 2) e direttamente in quelli futuri.......e non volevano limitarsi solo agli zumwalt

 

io invece avevo sentito che ci sarebbero stati problemi riguardo all'alimentazione, poiche richiedono molta energia per funzionare... gia i cannoni attuali presenti sugli zumwalt non possono essere messi su altre navi in quanto richiedono troppa elettricita.