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Le Railgun électromagnétique explose
La semaine dernière au Centre naval de guerre de surface , à Dahlgren, en Virginie, une balle de sept livres a émergé d'un engin de la taille d'un camion à sept fois la vitesse du son et a envoyé une onde de choc visible dans les airs avant de s'écraser dans un bunker métallique rempli de sable. Avec 10,6 mégajoules d'énergie cinétique, cette limace en aluminium n'a pas été propulsée par des explosifs mais par un champ électrique, ce qui en fait le canon à rail électromagnétique le plus puissant jamais tiré. L'appareil fait partie du programme de développement des canons à rail de la marine .
Démonstration de force : Une onde de choc est produite (ci-dessus) lorsqu'une balle supersonique sort du canon électromagnétique de la marine, qui a été testé à la fin du mois dernier.
Alors que les obus propulsés ont été les piliers des navires de guerre navals au cours des cent dernières années, les problèmes de coût et de sécurité liés au stockage de matériaux explosifs ont poussé les ingénieurs à rechercher des alternatives comme le canon à rail électromagnétique. Il y a des limites physiques à ce que vous pouvez faire avec de la poudre à canon, explique Charles Garnett, directeur de Dahlgren, faisant référence aux vitesses maximales que les explosions peuvent produire. Un railgun pourrait éventuellement envoyer une limace de 40 livres à 200 milles en six minutes – 10 fois la portée du principal canon de soutien de surface de la marine, le MK 45 – et il pourrait être utilisé pour soutenir les troupes de la Marine engagées dans des opérations terrestres.
Beaucoup de gens pensent qu'un railgun ne fera pas beaucoup de bruit, dit Garnett. Il est déclenché électriquement et ils s'attendent à un whoosh et à aucun son. En réalité, lorsque la balle sort, elle laisse échapper une fissure tandis que l'électricité traverse l'air comme un éclair.
Le railgun tire son nom de deux rails hautement conducteurs, qui forment un circuit électrique complet une fois le projectile métallique et une armature coulissante mis en place. Lorsque le courant commence à circuler dans l'appareil, il crée un puissant champ électromagnétique qui accélère le projectile dans le canon à 40 000 g s, le lançant en quelques millisecondes. La traînée aérodynamique associée à un million d'ampères de courant chauffe la balle à 1 000 °C, enflammant des particules d'aluminium et laissant une traînée de flammes dans son sillage. Les chercheurs estiment l'énergie initiale en fonction de la masse et de la vitesse de la balle dans le canon et à partir d'instantanés précis aux rayons X pendant le vol.
Multimédia
Regardez le railgun tirer une balle de sept livres.
Voir les flammes produites par la balle.
Ce qui est important, dit Garnett, c'est qu'il s'agit de la première étape sur la voie de la construction d'un système tactiquement viable avec 64 mégajoules d'énergie.
Le précédent record expérimental du railgun de 9 mégajoules avait été établi il y a 15 ans par une équipe de l'Université du Texas à Austin financé par l'armée américaine. Mais le railgun Texas fonctionnait à l'extrémité supérieure de sa capacité, tandis que Garnett dit que le nouveau pistolet a été conçu pour gérer jusqu'à 32 mégajoules, et que l'objectif ultime du projet est de construire un modèle de 64 mégajoules.
Jon Kitzmiller , un expert en systèmes électromécaniques à l'Université du Texas, qui a travaillé sur un précédent projet de canon à rail, dit que l'équipe de la marine va avoir des difficultés considérables à atteindre [à 64 mégajoules], mais c'est certainement réalisable. Il dit que le budget de la marine de 40 millions de dollars par an garanti jusqu'en 2011 prouve qu'il est sérieux de faire de l'arme une réalité dans les 15 à 20 prochaines années. L'effort précédent a été entravé par des contraintes de financement.
L'un des plus grands défis, explique Kitzmiller, sera de concevoir une alimentation capable de gérer plusieurs prises de vue. Afin de stocker plusieurs tirs de 64 mégajoules sur une batterie de condensateurs, vous auriez besoin d'un porte-avions rempli de batteries de condensateurs, dit-il. Une solution, s'accordent à dire Kitzmiller et Garnett, est un système d'alternateurs pulsés rotatifs, appelés compulseurs, plutôt que des condensateurs traditionnels.
D'autres défis incluent le développement d'un système de guidage de projectile pouvant supporter 40 000 g s–doubler l'accélération des systèmes actuels–et construire un canon d'arme capable de résister à la force et à la chaleur produites par des tirs répétés. La même force qui pousse la balle hors du canon déchire également les rails. Le prototype Dahlgren ne ressemble en rien à un pistolet typique, et les pièces devront fréquemment être remplacées.
Tirer une ou deux fois avec une arme à feu [en fait] une nouveauté, dit Garnett. Le tirer mille fois [en fait] une arme.