Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Cañón de riel

Prueba de disparo en el Centro de Guerra de Superficie Naval de los Estados Unidos, División Dahlgren, en enero de 2008. La bola de fuego es el resultado de fragmentos del proye...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

Prueba de disparo en el Centro de Guerra de Superficie Naval de los Estados Unidos, División Dahlgren, en enero de 2008. La bola de fuego es el resultado de fragmentos del proyectil que se desprenden durante el lanzamiento y se incendian en el aire. [ 1 ]

Un cañón de riel , también conocido como cañón de riel , es un dispositivo de motor lineal , generalmente diseñado como arma de largo alcance, que utiliza la fuerza electromagnética para lanzar proyectiles de alta velocidad . El proyectil normalmente no contiene explosivos, sino que se basa en su alta energía cinética para infligir daño. [ 2 ] El cañón de riel utiliza un par de conductores paralelos en forma de riel (simplemente llamados rieles), a lo largo de los cuales un proyectil deslizante llamado armadura es acelerado por los efectos electromagnéticos de una corriente que fluye por un riel, entra en la armadura y luego regresa por el otro riel. Se basa en principios similares a los del motor homopolar . [ 3 ]

En 2020, se investigaron los cañones electromagnéticos como armas que utilizan fuerzas electromagnéticas para impartir una energía cinética muy alta a un proyectil (por ejemplo, munición de dardo ) en lugar de utilizar propelentes convencionales. Mientras que las armas militares propulsadas por explosivos no pueden alcanzar fácilmente una velocidad inicial superior a ≈ 2 km/s (Mach 5,9) , los cañones electromagnéticos pueden superar fácilmente los 3 km/s (Mach 8,8) . Para un proyectil similar, el alcance de los cañones electromagnéticos puede superar el de las armas convencionales. La fuerza destructiva de un proyectil depende de su energía cinética (proporcional a su masa y al cuadrado de su velocidad) en el punto de impacto. Debido a la velocidad potencialmente mayor de un cañón electromagnético, su fuerza puede ser mucho mayor que la de los proyectiles lanzados convencionalmente de la misma masa. La ausencia de propelentes explosivos u ojivas que almacenar y manipular, así como el bajo coste de los proyectiles en comparación con el armamento convencional, también son ventajosos. [ 4 ]    

Lo esencial

Diagrama esquemático de un cañón electromagnético

El cañón electromagnético en su forma más simple se diferencia de un motor eléctrico tradicional [ 5 ] en que no utiliza bobinados de campo adicionales (ni imanes permanentes). Esta configuración básica se forma mediante una sola espira de corriente y, por lo tanto, requiere corrientes elevadas (del orden de un millón de amperios ) para producir aceleraciones suficientes (y velocidades de salida). Una variante relativamente común de esta configuración es el cañón electromagnético aumentado, en el que la corriente de impulsión se canaliza a través de pares adicionales de conductores paralelos, dispuestos para aumentar el campo magnético que experimenta la armadura móvil. [ 6 ] Estas disposiciones reducen la corriente necesaria para una aceleración dada. En la terminología de los motores eléctricos, los cañones electromagnéticos aumentados suelen ser configuraciones de bobinado en serie . Algunos cañones electromagnéticos también utilizan potentes imanes de neodimio con el campo perpendicular al flujo de corriente para aumentar la fuerza sobre el proyectil. [ 7 ]

La armadura puede ser parte integral del proyectil, pero también puede configurarse para acelerar un proyectil separado, aislado eléctricamente o no conductor. Los conductores deslizantes metálicos sólidos suelen ser la forma preferida de armadura para cañones electromagnéticos, pero también se pueden usar armaduras de plasma o "híbridas". [ 8 ] Una armadura de plasma se forma mediante un arco de gas ionizado que se utiliza para impulsar una carga útil sólida no conductora de manera similar a la presión del gas propulsor en un cañón convencional. Una armadura híbrida utiliza un par de contactos de plasma para conectar una armadura metálica a los rieles del cañón. Las armaduras sólidas también pueden "transicionar" a armaduras híbridas, generalmente después de que se supera un umbral de velocidad determinado. La alta corriente necesaria para alimentar un cañón electromagnético puede ser proporcionada por diversas tecnologías de suministro de energía, como condensadores, sistemas de potencia pulsada y generadores de disco. [ 9 ]

Para posibles aplicaciones militares, los cañones electromagnéticos suelen ser de interés porque pueden alcanzar velocidades de salida mucho mayores que las armas impulsadas por propelentes químicos convencionales. El aumento de la velocidad de salida con proyectiles aerodinámicamente optimizados puede brindar las ventajas de un mayor alcance de disparo, mientras que, en términos de efectos sobre el objetivo, el aumento de la velocidad terminal puede permitir el uso de proyectiles de energía cinética con guiado de impacto directo, como reemplazo de los proyectiles explosivos . Por lo tanto, los diseños típicos de cañones electromagnéticos militares apuntan a velocidades de salida en el rango de 2000–3500 m/s (4500–7800 mph; 7200–12 600 km/h) con energías de salida de 5–50 megajulios (MJ). A modo de comparación, 50 MJ equivalen a la energía cinética de un autobús escolar que pesa 5 toneladas métricas, viajando a 509 km/h (316 mph; 141 m/s) . [ 10 ] Para los cañones de riel de bucle único, estos requisitos de misión requieren corrientes de lanzamiento de unos pocos millones de amperios , por lo que una fuente de alimentación típica para un cañón de riel podría diseñarse para suministrar una corriente de lanzamiento de 5 MA durante unos pocos milisegundos. Como las intensidades de campo magnético requeridas para tales lanzamientos serán típicamente de aproximadamente 10 teslas (100 kilogauss ), la mayoría de los diseños contemporáneos de cañones de riel son efectivamente de núcleo de aire, es decir, no utilizan materiales ferromagnéticos como el hierro para mejorar el flujo magnético. Sin embargo, si el cañón está hecho de un material magnéticamente permeable, la intensidad del campo magnético aumenta debido al aumento de la permeabilidad ( μ = μ 0 * μ r , donde μ es la permeabilidad efectiva, μ 0 es la constante de permeabilidad y μ r es la permeabilidad relativa del cañón, y       B=μH{\displaystyle \mathbf {B} =\mu \mathbf {H} } ). El campo 'percibido' por la armadura es proporcional a B{\displaystyle \mathbf {B} }, por lo tanto, el campo incrementado aumenta la fuerza sobre el proyectil.

Las velocidades de los cañones de riel generalmente se encuentran dentro del rango de las alcanzables por los cañones de gas ligero de dos etapas ; sin embargo, estos últimos generalmente solo se consideran adecuados para uso de laboratorio, mientras que se considera que los cañones de riel ofrecen algunas perspectivas potenciales para el desarrollo como armas militares. Un cañón de gas ligero, el Combustion Light Gas Gun en  forma de prototipo de 155 mm, se proyectó para alcanzar 2500  m/s con un cañón de calibre 70. [ 11 ] En algunos proyectos de investigación de hipervelocidad , los proyectiles se "preinyectan" en los cañones de riel, para evitar la necesidad de un arranque en parado, y tanto los cañones de gas ligero de dos etapas como los cañones de pólvora convencionales se han utilizado para esta función. En principio, si se puede desarrollar la tecnología de suministro de energía para cañones de riel para proporcionar unidades seguras, compactas, confiables, resistentes al combate y ligeras, entonces el volumen y la masa totales del sistema necesarios para albergar dicho suministro de energía y su combustible principal pueden ser menores que el volumen y la masa totales requeridos para una cantidad equivalente de propulsores convencionales y munición explosiva para una misión. Podría decirse que dicha tecnología ha madurado con la introducción de la catapulta electromagnética (si bien los cañones electromagnéticos requieren potencias de sistema mucho mayores, ya que se deben suministrar energías aproximadamente similares en unos pocos milisegundos, en lugar de unos pocos segundos). Este desarrollo proporcionaría una ventaja militar adicional, puesto que la eliminación de explosivos de los depósitos de municiones de los buques disminuiría la vulnerabilidad de la flota al fuego enemigo. [ 12 ]

Historia

Diagramas de cañones electromagnéticos alemanes

El concepto del cañón de riel fue introducido por primera vez por el inventor francés André Louis Octave Fauchon-Villeplée, quien creó un pequeño modelo funcional en 1917 con la ayuda de la Société anonyme des accumulateurs Tudor (ahora Tudor Batteries ). [ 13 ] [ 14 ] Durante la Primera Guerra Mundial, el Director de Invenciones francés del Ministerio de Armamento , Jules-Louis Brenton , encargó a Fauchon-Villeplee el desarrollo de un cañón eléctrico de 30  mm a 50  mm el 25 de julio de 1918, después de que delegados de la Comisión de Invenciones presenciaran las pruebas del modelo funcional en 1917. Sin embargo, el proyecto fue abandonado una vez que la Primera Guerra Mundial terminó ese mismo año, el 11 de noviembre de 1918. [ 14 ] Fauchon-Villeplee solicitó una patente estadounidense el 1 de abril de 1919, que fue emitida en julio de 1922 como patente n.° 1.421.435 "Aparato eléctrico para propulsar proyectiles". [ 15 ] En su dispositivo, dos barras conductoras paralelas están conectadas por las alas de un proyectil, y todo el aparato está rodeado por un campo magnético . Al hacer pasar corriente a través de las barras conductoras y el proyectil, se induce una fuerza que impulsa el proyectil a lo largo de las barras conductoras y lo lanza al vuelo. [ 16 ]

En 1923, el científico ruso A. L. Korol'kov detalló sus críticas al diseño de Fauchon-Villeplee, refutando algunas de las afirmaciones que este último hizo sobre las ventajas de su invento. Korol'kov concluyó que, si bien la construcción de un cañón eléctrico de largo alcance era factible, la aplicación práctica del cañón electromagnético de Fauchon-Villeplee se veía obstaculizada por su enorme consumo de energía eléctrica y la necesidad de un generador eléctrico especial de considerable capacidad para alimentarlo. [ 14 ] [ 17 ]

En 1944, durante la Segunda Guerra Mundial , Joachim Hänsler, de la Oficina de Armamento de Alemania, propuso el primer cañón electromagnético teóricamente viable. [ 14 ] [ 18 ] A finales de 1944, la teoría detrás de su cañón antiaéreo eléctrico se había desarrollado lo suficiente como para permitir que el Comando Flak de la Luftwaffe emitiera una especificación, que exigía una velocidad inicial de 2000 m/s (4500 mph; 7200 km/h; 6600 ft/s) y un proyectil que contenía 0,5 kg (1,1 lb) de explosivo. Los cañones se montarían en baterías de seis que dispararían doce rondas por minuto, y se adaptarían a los montajes existentes de 12,8 cm FlaK 40. Nunca se construyó. Cuando se descubrieron detalles después de la guerra, despertaron mucho interés y se realizó un estudio más detallado, que culminó con un informe de 1947 que concluyó que era teóricamente factible, pero que cada cañón necesitaría suficiente potencia para iluminar la mitad de Chicago. [ 16 ]      

En 1950, Sir Mark Oliphant , físico australiano y primer director de la Escuela de Investigación de Ciencias Físicas de la nueva Universidad Nacional Australiana , inició el diseño y la construcción del generador homopolar más grande del mundo (500 megajulios) . [ 19 ] Esta máquina estuvo operativa desde 1962 y posteriormente se utilizó para alimentar un cañón electromagnético de gran escala empleado en un experimento científico. [ 20 ]

En 1980, el Laboratorio de Investigación Balística (posteriormente consolidado para formar el Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. ) inició un programa a largo plazo de investigación teórica y experimental sobre cañones de riel. El trabajo se llevó a cabo predominantemente en el Campo de Pruebas de Aberdeen , y gran parte de la investigación inicial se inspiró en los experimentos con cañones de riel realizados por la Universidad Nacional de Australia . [ 21 ] [ 22 ] Los temas de investigación incluyeron dinámica de plasma, [ 23 ] campos electromagnéticos, [ 24 ] telemetría, [ 25 ] y transporte de corriente y calor. [ 26 ] Si bien la investigación militar sobre la tecnología de cañones de riel en los Estados Unidos continuó de forma continua en las décadas siguientes, la dirección y el enfoque que tomó cambiaron drásticamente con cambios importantes en los niveles de financiación y las necesidades de las diferentes agencias gubernamentales. En 1984, la formación de la Organización de la Iniciativa de Defensa Estratégica hizo que los objetivos de la investigación cambiaran hacia el establecimiento de una constelación de satélites para interceptar misiles balísticos intercontinentales . Como resultado, el ejército estadounidense se centró en desarrollar pequeños proyectiles guiados que pudieran soportar el lanzamiento a alta G desde cañones de riel de armadura de plasma de ultra alta velocidad. Pero después de la publicación de un importante estudio de la Junta de Ciencias de la Defensa en 1985, el Ejército de los EE. UU. , el Cuerpo de Marines y DARPA fueron asignados para desarrollar tecnologías de lanzamiento electromagnético antitanque para vehículos de combate terrestres móviles . [ 27 ] En 1990, el Ejército de los EE. UU. colaboró ​​con la Universidad de Texas en Austin para establecer el Instituto de Tecnología Avanzada (IAT), que se centró en la investigación de armaduras sólidas e híbridas, interacciones riel-armadura y materiales de lanzadores electromagnéticos. [ 28 ] La instalación se convirtió en el primer Centro de Investigación y Desarrollo Financiado Federalmente del Ejército y albergó algunos de los lanzadores electromagnéticos del Ejército, como el Lanzador de Calibre Medio. [ 27 ] [ 29 ]

Desde 1993, los gobiernos británico y estadounidense han colaborado en un proyecto de cañón electromagnético en el Centro de Pruebas de Armas de Dundrennan que culminó en la prueba de 2010 donde BAE Systems disparó un proyectil de 3,2 kg (7,1 lb) a 18,4 megajulios ( 3390 m/s [7600 mph; 12200 km/h; 11100 ft/s] ). [ 30 ] En 1994, el Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Armamento de la DRDO de la India desarrolló un cañón electromagnético con un banco de condensadores de baja inductancia de 240 kJ que operaba a una potencia de 5 kV capaz de lanzar proyectiles de 3 a 3,5 g de peso a una velocidad de más de 2000 m/s (4500 mph; 7200 km/h; 6600 ft/s) . [ 31 ] En 1995, el Centro de Electromagnetismo de la Universidad de Texas en Austin diseñó y desarrolló un lanzador de riel de disparo rápido llamado Cañón Electromagnético de Calibre de Cañón . El prototipo del lanzador fue probado posteriormente en el Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. , donde demostró una eficiencia de cierre superior al 50 por ciento. [ 32 ] [ 33 ]               

En 2010, la Armada de los Estados Unidos probó un cañón electromagnético compacto diseñado por BAE Systems para su emplazamiento en buques, que aceleró un proyectil de 3,2 kg (7,1 lb) a velocidades hipersónicas de aproximadamente 3390 m/s (7600 mph; 12 200 km/h; 11 100 ft/s) , o alrededor de Mach 10 , con 18,4 MJ de energía cinética. Fue la primera vez que se alcanzaron tales niveles de rendimiento. [ 30 ] [ 34 ] Un cañón electromagnético anterior de 32 megajulios del mismo diseño se encuentra en el Centro de Pruebas de Armas de Dundrennan en el Reino Unido. [ 35 ]        

Los cañones electromagnéticos de baja potencia y pequeña escala también se han convertido en proyectos populares entre estudiantes universitarios y aficionados. Varios aficionados realizan activamente investigaciones sobre cañones electromagnéticos. [ 36 ] [ 37 ]

Diseño

Teoría

Un cañón electromagnético consta de dos rieles metálicos paralelos (de ahí su nombre). En un extremo, estos rieles están conectados a una fuente de alimentación eléctrica, formando la recámara del cañón. Si se inserta un proyectil conductor entre los rieles (por ejemplo, al introducirlo en la recámara), se completa el circuito. Los electrones fluyen desde el terminal negativo de la fuente de alimentación por el riel negativo, a través del proyectil, y bajan por el riel positivo, regresando a la fuente de alimentación. [ 38 ]

Esta corriente hace que el cañón electromagnético se comporte como un electroimán , creando un campo magnético dentro del bucle formado por la longitud de los rieles hasta la posición de la armadura. De acuerdo con la regla de la mano derecha , el campo magnético circula alrededor de cada conductor. Dado que la corriente tiene dirección opuesta a lo largo de cada riel, el campo magnético neto entre los rieles ( B ) está dirigido perpendicularmente al plano formado por los ejes centrales de los rieles y la armadura. En combinación con la corriente ( I ) en la armadura, esto produce una fuerza de Lorentz que acelera el proyectil a lo largo de los rieles, siempre fuera del bucle (independientemente de la polaridad de la alimentación) y alejándolo de la fuente de alimentación, hacia el extremo de la boca de los rieles. También hay fuerzas de Lorentz que actúan sobre los rieles e intentan separarlos, pero como los rieles están firmemente montados, no pueden moverse.

Por definición, si una corriente de un amperio fluye por un par de conductores paralelos ideales infinitamente largos separados por una distancia de un metro, entonces la magnitud de la fuerza sobre cada metro de esos conductores será exactamente de 0,2 micronewtons.Además, en general, la fuerza será proporcional al cuadrado de la magnitud de la corriente e inversamente proporcional a la distancia entre los conductores. De ello se deduce que, para cañones electromagnéticos con masas de proyectil de unos pocos kg y longitudes de cañón de unos pocos m, se requerirán corrientes muy elevadas para acelerar los proyectiles a velocidades del orden de 1000  m/s.

Una fuente de alimentación muy potente, del orden de un millón de amperios de corriente, generará una fuerza tremenda sobre el proyectil, acelerándolo a una velocidad de muchos kilómetros por segundo (km/s). Si bien estas velocidades son posibles, el calor generado por la propulsión del objeto es suficiente para erosionar rápidamente los rieles. En condiciones de uso intensivo, los cañones de riel actuales requerirían el reemplazo frecuente de los rieles o el uso de un material resistente al calor que fuera lo suficientemente conductor como para producir el mismo efecto. Actualmente, se reconoce que se necesitarán avances importantes en la ciencia de los materiales y disciplinas afines para producir cañones de riel de alta potencia capaces de disparar más de unos pocos proyectiles desde un solo juego de rieles. El cañón debe soportar estas condiciones durante miles de disparos, hasta varias rondas por minuto, sin fallar ni sufrir una degradación significativa. Estos parámetros superan con creces el estado actual de la ciencia de los materiales. [ 39 ] [ 40 ]

Consideraciones de diseño

La fuente de alimentación debe ser capaz de suministrar grandes corrientes, sostenidas y controladas durante un tiempo útil. El indicador más importante de la eficacia de una fuente de alimentación es la energía que puede suministrar. En diciembre de 2010, la mayor energía conocida utilizada para impulsar un proyectil desde un cañón electromagnético era de 33 megajulios. [ 41 ] Las formas más comunes de fuentes de alimentación utilizadas en los cañones electromagnéticos son los condensadores y los comploidores , que se cargan lentamente a partir de otras fuentes de energía continuas.

Los rieles deben soportar enormes fuerzas de repulsión durante el disparo, las cuales tienden a separarlos y alejarlos del proyectil. A medida que aumenta la distancia entre el riel y el proyectil, se produce un arco eléctrico que causa una rápida vaporización y daños extensos en las superficies de los rieles y los aislantes. Esto limitó algunos de los primeros cañones electromagnéticos de investigación a un solo disparo por intervalo de mantenimiento.

La inductancia y la resistencia de los rieles y la fuente de alimentación limitan la eficiencia del diseño de un cañón electromagnético. Actualmente se están probando diferentes formas de rieles y configuraciones de cañones electromagnéticos, principalmente por la Armada de los Estados Unidos ( Laboratorio de Investigación Naval ), el Instituto de Tecnología Avanzada de la Universidad de Texas en Austin y BAE Systems.

Materiales utilizados

Los rieles y proyectiles deben estar construidos con materiales conductores fuertes ; los rieles deben soportar la violencia de un proyectil acelerado y el calentamiento debido a las grandes corrientes y la fricción involucradas. Algunos trabajos erróneos han sugerido que la fuerza de retroceso en los cañones de riel puede redirigirse o eliminarse; un análisis teórico y experimental cuidadoso revela que la fuerza de retroceso actúa sobre el cierre de la recámara, al igual que en un arma de fuego química. [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ] [ 45 ] Los rieles también se repelen a sí mismos mediante una fuerza lateral causada por el empuje del campo magnético, al igual que el proyectil. Los rieles deben soportar esto sin doblarse y deben estar montados de forma muy segura. El material publicado actualmente sugiere que se deben realizar avances importantes en la ciencia de los materiales antes de que se puedan desarrollar rieles que permitan a los cañones de riel disparar más de unos pocos tiros a máxima potencia antes de que sea necesario reemplazar los rieles.

Disipación de calor

En los diseños actuales, la electricidad que fluye a través de los rieles, así como la fricción del proyectil al salir del dispositivo, generan enormes cantidades de calor. Esto provoca tres problemas principales: la fusión del equipo, una menor seguridad para el personal y la detección por parte de las fuerzas enemigas debido al aumento de la firma infrarroja . Como se mencionó brevemente, las tensiones que implica el disparo de este tipo de dispositivo requieren un material extremadamente resistente al calor. De lo contrario, los rieles, el cañón y todo el equipo acoplado se fundirían o sufrirían daños irreparables.

En la práctica, los rieles utilizados en la mayoría de los diseños de cañones electromagnéticos están sujetos a erosión con cada lanzamiento. Además, los proyectiles pueden sufrir cierto grado de ablación , lo que puede limitar la vida útil del cañón electromagnético, en algunos casos de forma severa. [ 46 ]

Aplicaciones

Los cañones electromagnéticos tienen diversas aplicaciones prácticas potenciales, principalmente en el ámbito militar. Sin embargo, existen otras aplicaciones teóricas que actualmente se están investigando.

Lanzamiento o asistencia al lanzamiento de una nave espacial

Se ha estudiado la asistencia electrodinámica para el lanzamiento de cohetes. [ 47 ] Las aplicaciones espaciales de esta tecnología probablemente implicarían bobinas electromagnéticas especialmente formadas e imanes superconductores . [ 48 ] Es probable que se utilicen materiales compuestos para esta aplicación. [ 49 ]

Para los lanzamientos espaciales desde la Tierra, las distancias de aceleración relativamente cortas (menos de unos pocos kilómetros) requerirían fuerzas de aceleración muy fuertes, superiores a las que los humanos pueden tolerar. Otros diseños incluyen una pista helicoidal (espiral) más larga o un diseño de anillo grande en el que un vehículo espacial orbitaría el anillo numerosas veces, ganando velocidad gradualmente, antes de ser liberado en un corredor de lanzamiento que se dirige hacia el cielo. Sin embargo, si es técnicamente factible y rentable construirlo, impartir una velocidad de escape hipersónica a un proyectil lanzado a nivel del mar, donde la atmósfera es más densa, puede resultar en que gran parte de la velocidad de lanzamiento se pierda debido a la resistencia aerodinámica . Además, el proyectil aún podría requerir algún tipo de guía y control a bordo para lograr un ángulo de inserción orbital útil que podría no ser alcanzable simplemente basándose en el ángulo de elevación ascendente del lanzador con respecto a la superficie de la Tierra (ver consideraciones prácticas de la velocidad de escape ).

En 2003, Ian McNab esbozó un plan para convertir esta idea en una tecnología real. [ 50 ] Debido a la fuerte aceleración, este sistema lanzaría solo materiales resistentes, como alimentos, agua y, lo más importante, combustible. En circunstancias ideales (ecuador, montaña, rumbo al este) el sistema costaría $528/kg, [ 50 ] en comparación con $5,000/kg en el cohete convencional. [ 51 ] El cañón electromagnético de McNab podría realizar aproximadamente 2000 lanzamientos por año, para un total máximo de 500 toneladas lanzadas por año. Dado que la pista de lanzamiento tendría 1,6  km de longitud, la energía sería suministrada por una red distribuida de 100 máquinas rotativas (compulsadores) esparcidas a lo largo de la pista. Cada máquina tendría un rotor de fibra de carbono de 3,3 toneladas que giraría a altas velocidades. Una máquina puede recargarse en cuestión de horas utilizando 10  MW de potencia. Esta máquina podría ser alimentada por un generador dedicado. El paquete de lanzamiento total pesaría casi 1,4  toneladas. La carga útil por lanzamiento en estas condiciones supera los 400  kg. [ 50 ] El campo magnético operativo máximo sería de 5  T, la mitad proveniente de los rieles y la otra mitad de imanes de refuerzo. Esto reduce a la mitad la corriente necesaria a través de los rieles, lo que disminuye la potencia en un factor de cuatro.

La NASA ha propuesto utilizar un cañón electromagnético para lanzar aeronaves con forma de cuña equipadas con motores scramjet a gran altitud a Mach 10, donde posteriormente lanzarían una pequeña carga útil a órbita mediante propulsión de cohete convencional. [ 52 ] Las extremas fuerzas G que implica el lanzamiento directo desde tierra al espacio mediante un cañón electromagnético podrían limitar su uso únicamente a las cargas útiles más robustas. Como alternativa, se podrían utilizar sistemas de rieles muy largos para reducir la aceleración de lanzamiento necesaria. [ 50 ]

Armas

Dibujos de proyectiles de armas eléctricas
Cañón electromagnético ubicado en el Centro de Guerra de Superficie Naval.

Se están investigando los cañones de riel como armas con proyectiles que no contienen explosivos ni propelentes, pero que alcanzan velocidades extremadamente altas: 2500 m/s (8200 ft/s) (aproximadamente Mach 7 a nivel del mar) o más. A modo de comparación, el rifle M16 tiene una velocidad inicial de 930 m/s (3050 ft/s) , y el cañón Mark 7 de 16 pulgadas/50 calibres que armaba a los acorazados estadounidenses de la Segunda Guerra Mundial tiene una velocidad inicial de 760 m/s (2490 ft/s) , que debido a su masa de proyectil mucho mayor (hasta 2700 libras) generaba una energía inicial de 360 ​​MJ y un impacto cinético a larga distancia de energía de más de 160 MJ (véase también Proyecto HARP ). Al disparar proyectiles más pequeños a velocidades extremadamente altas, los cañones electromagnéticos pueden generar impactos de energía cinética iguales o superiores a la energía destructiva de los cañones navales Mark 45 de calibre 5"/54 (que alcanzan hasta 10 MJ en la boca del cañón), pero con mayor alcance. Esto reduce el tamaño y el peso de la munición, lo que permite transportar más munición y elimina los riesgos de transportar explosivos o propelentes en un tanque o plataforma de armas naval. Además, al disparar proyectiles aerodinámicamente más aerodinámicos a mayores velocidades, los cañones electromagnéticos pueden lograr mayor alcance, menor tiempo para alcanzar el objetivo y, a distancias más cortas, menor deriva por el viento, superando las limitaciones físicas de las armas de fuego convencionales: "los límites de la expansión de los gases impiden lanzar un proyectil sin asistencia a velocidades superiores a aproximadamente 1,5 km/s y alcances de más de 50 millas [80 km] desde un sistema de armas convencional práctico". [ 53 ]        

El primer cañón electromagnético armado planificado para su producción, el sistema Blitzer de General Atomics , comenzó las pruebas completas del sistema en septiembre de 2010. El arma lanza un proyectil aerodinámico desechable con sabot, diseñado por Phantom Works de Boeing , a 1600 m/s (5200 ft/s) (aproximadamente Mach 5) con aceleraciones que superan los 60 000 g n . [ 54 ] Durante una de las pruebas, el proyectil pudo recorrer 7 kilómetros (4,3 millas) adicionales después de penetrar una placa de acero de 3,2 mm (1/8 de pulgada ) de espesor. La compañía espera tener una demostración integrada del sistema para 2016, seguida de la producción para 2019, dependiendo de la financiación. Hasta el momento, el proyecto se autofinancia. [ 55 ]     

En octubre de 2013, General Atomics presentó una versión terrestre del cañón electromagnético Blitzer. Un funcionario de la compañía afirmó que el cañón podría estar listo para la producción en "dos o tres años". [ 56 ]

Se están estudiando los cañones electromagnéticos para su uso como armas antiaéreas para interceptar amenazas aéreas, en particular misiles de crucero antibuque , además del bombardeo terrestre. La velocidad, el coste y las ventajas numéricas de los sistemas de cañones electromagnéticos podrían permitirles reemplazar varios sistemas diferentes en el enfoque actual de defensa por capas. [ 57 ] La Armada planea que los cañones electromagnéticos puedan interceptar misiles balísticos endoatmosféricos , amenazas aéreas furtivas, misiles supersónicos y amenazas de superficie en enjambre; un sistema prototipo para apoyar las tareas de interceptación estará listo para 2018 y operativo para 2025. [ 58 ]

En un momento dado, BAE Systems estuvo interesada en instalar cañones de riel en su Vehículo de Combate del Futuro . [ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]

India ha probado con éxito su propio cañón de riel. [ 62 ] Rusia , [ 63 ] China , [ 64 ] [ 65 ] ASELSAN de Turquía [ 66 ] y Yeteknoloji [ 67 ] también están desarrollando cañones de riel. [ 68 ]

Alemania, Francia y Japón desarrollarán conjuntamente un arma de cañón electromagnético. [ 69 ]

En diciembre de 2025, el presidente estadounidense Donald Trump anunció una nueva clase de acorazados que potencialmente podrían estar equipados con un cañón electromagnético. [ 70 ]

Cañón de riel helicoidal

Los cañones de riel helicoidales [ 71 ] son ​​cañones de riel de múltiples vueltas que reducen la corriente del riel y de las escobillas en un factor igual al número de vueltas. Dos rieles están rodeados por un cañón helicoidal y el proyectil o portador reutilizable también es helicoidal. El proyectil se energiza continuamente mediante dos escobillas que se deslizan a lo largo de los rieles, y dos o más escobillas adicionales en el proyectil sirven para energizar y conmutar varias espiras del cañón helicoidal en la dirección anterior y/o posterior al proyectil. El cañón de riel helicoidal es una combinación entre un cañón de riel y un cañón de bobina . Actualmente no existen en una forma práctica y utilizable.

En 1980, el MIT construyó un cañón electromagnético helicoidal alimentado por varios bancos de condensadores, para la época, de gran capacidad (aproximadamente 4 faradios ). Tenía unos 3 metros de longitud y constaba de 2 metros de bobina aceleradora y 1 metro de bobina deceleradora. Era capaz de lanzar un planeador o proyectil a unos 500 metros de distancia.

cañón de riel de plasma

Un cañón de riel de plasma es un acelerador lineal y un arma de energía de plasma que, al igual que un cañón de riel de proyectiles, utiliza dos electrodos largos paralelos para acelerar una armadura corta deslizante. Sin embargo, en un cañón de riel de plasma, la armadura y el proyectil eyectado consisten en plasma, o partículas calientes, ionizadas y gaseosas, en lugar de un bloque sólido de material. MARAUDER ( Magnetional Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation ) es, o fue, un proyecto del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos relativo al desarrollo de un cañón de riel de plasma coaxial. Es uno de los varios esfuerzos del Gobierno de los Estados Unidos para desarrollar proyectiles basados ​​en plasma. Las primeras simulaciones por computadora se realizaron en 1990, y su primer experimento publicado apareció el 1 de agosto de 1993. [ 72 ] [ 73 ]

Pruebas

Diagrama que muestra la sección transversal de un cañón de motor lineal

Se han construido y disparado modelos a escala real, incluyendo un cañón de 90 mm (3,5 pulgadas) de calibre y 9 megajulios de energía cinética desarrollado por la DARPA de EE. UU . Aún es necesario resolver los problemas de desgaste de los rieles y los aislantes antes de que los cañones electromagnéticos puedan comenzar a reemplazar las armas convencionales. Probablemente el sistema más antiguo que ha demostrado un éxito constante fue construido por la Agencia de Investigación de Defensa del Reino Unido en el campo de tiro de Dundrennan en Kirkcudbright , Escocia . Este sistema se estableció en 1993 y ha estado en funcionamiento durante más de 10 años.  

China es ahora uno de los principales actores en lanzadores electromagnéticos; en 2012 fue sede del 16.º Simposio Internacional sobre Tecnología de Lanzamiento Electromagnético (EML 2012) en Pekín. [ 74 ] Imágenes satelitales de finales de 2010 sugirieron que se estaban realizando pruebas en un campo de tiro de blindados y artillería cerca de Baotou , en la Región Autónoma de Mongolia Interior . [ 75 ]

Fuerzas Armadas de los Estados Unidos

El ejército de los Estados Unidos ha expresado interés en investigar la tecnología de armas eléctricas a lo largo de finales del siglo XX, ya que las armas electromagnéticas no requieren propelentes para disparar como los sistemas de armas convencionales, lo que aumenta significativamente la seguridad de la tripulación y reduce los costos logísticos, además de proporcionar un mayor alcance. Además, los sistemas de cañones de riel han demostrado que potencialmente proporcionan una mayor velocidad de proyectiles, lo que aumentaría la precisión para la defensa antitanque, de artillería y antiaérea al disminuir el tiempo que tarda el proyectil en alcanzar su destino. A principios de la década de 1990, el Ejército de los EE. UU. destinó más de 150 millones de dólares a la investigación de armas eléctricas. [ 76 ] En el Centro de Electromecánica de la Universidad de Texas en Austin , se han desarrollado cañones de riel militares capaces de lanzar balas perforantes de tungsteno con energías cinéticas de nueve megajulios (9 MJ). [ 77 ] Nueve megajulios son energía suficiente para lanzar 2 kg (4,4 lb) de proyectil a 3 km/s (1,9 mi/s) ; a esa velocidad, una varilla suficientemente larga de tungsteno u otro metal denso podría penetrar fácilmente un tanque y potencialmente atravesarlo (véase APFSDS ).    

El Centro de Guerra de Superficie Naval de los Estados Unidos, División Dahlgren, demostró en octubre de 2006 un cañón electromagnético de 8 MJ que disparaba proyectiles de 3,2 kg (7,1 lb) como prototipo de un arma de 64 MJ destinada a ser desplegada a bordo de buques de guerra de la Armada. El principal problema que la Armada de los Estados Unidos ha tenido con la implementación de un sistema de cañón electromagnético es el desgaste de los cañones debido a las inmensas presiones, tensiones y calor generados por los millones de amperios de corriente necesarios para disparar proyectiles con megajulios de energía. Si bien no son tan potentes como un misil de crucero como el BGM-109 Tomahawk , que entrega 3000 MJ de energía a un objetivo, estas armas, en teoría, permitirían a la Armada ofrecer una potencia de fuego más precisa a una fracción del costo de un misil, y serían mucho más difíciles de derribar que los futuros sistemas defensivos. A modo de comparación, otro ejemplo relevante es el cañón Rheinmetall de 120 mm utilizado en los tanques de batalla principales, que genera 9 MJ de energía en la boca del cañón.  

En 2007, BAE Systems entregó un prototipo de 32 MJ (energía en la boca del cañón) a la Armada de los Estados Unidos. [ 78 ] La misma cantidad de energía se libera por la detonación de 4,8 kg (11 lb) de C4 .  

El 31 de enero de 2008, la Armada de los EE. UU. probó un cañón electromagnético que disparó un proyectil de 10,64 MJ con una velocidad inicial de 2520 m/s (8270 ft/s) . [ 79 ] La energía fue suministrada por un nuevo prototipo de banco de condensadores de 9 megajulios que utilizaba interruptores de estado sólido y condensadores de alta densidad energética entregados en 2007 y un sistema de potencia pulsada más antiguo de 32 MJ de la Instalación de Investigación y Desarrollo de Armas Eléctricas de Green Farm del Ejército de los EE. UU. desarrollado a finales de la década de 1980 que había sido previamente reacondicionado por la División de Sistemas Electromagnéticos (EMS) de General Atomics. [ 80 ] Se espera que esté listo entre 2020 y 2025. [ 81 ]  

El 10 de diciembre de 2010, la Armada de los Estados Unidos realizó una prueba de un cañón electromagnético en el Centro de Guerra de Superficie Naval de la División Dahlgren. [ 82 ] Durante la prueba, la Oficina de Investigación Naval estableció un récord mundial al realizar un disparo de 33 MJ con el cañón electromagnético, que fue construido por BAE Systems. [ 41 ] [ 83 ]

En febrero de 2012 se realizó otra prueba en el Centro de Guerra de Superficie Naval de la División Dahlgren. Si bien la energía era similar a la de la prueba anterior, el cañón electromagnético utilizado era considerablemente más compacto y tenía un cañón de aspecto más convencional. En octubre de 2012 se entregó un prototipo fabricado por General Atomics para su prueba. [ 84 ]

En 2014, la Armada de los EE. UU. tenía planes de integrar un cañón electromagnético con un alcance de más de 160 km (100 mi) en un buque para 2016. [ 85 ] Esta arma, si bien tenía un factor de forma más típico de un cañón naval, iba a utilizar componentes en gran medida comunes con los desarrollados y demostrados en Dahlgren. [ 86 ] Los proyectiles hiperveloces pesan 10 kg (23 lb) , miden 18 pulgadas (460 mm) y se disparan a Mach 7. [ 87 ]      

Un objetivo futuro era desarrollar proyectiles autoguiados, un requisito necesario para alcanzar objetivos distantes o interceptar misiles. [ 88 ] Cuando se desarrollen los proyectiles guiados, la Armada estima que cada uno costará alrededor de $25,000, [ 89 ] aunque el desarrollo de proyectiles guiados para cañones tiene un historial de duplicar o triplicar las estimaciones de costos iniciales. Algunos proyectiles de alta velocidad desarrollados por la Armada cuentan con guiado por comando, pero se desconoce la precisión de dicho guiado, e incluso si puede sobrevivir a un disparo a máxima potencia.

En 2014, los únicos buques de la Armada de los EE. UU. que podían producir suficiente energía eléctrica para obtener el rendimiento deseado eran los tres destructores de la clase Zumwalt (serie DDG-1000); pueden generar 78 megavatios de potencia, más de lo necesario para alimentar un cañón de riel. Sin embargo, el Zumwalt ha sido cancelado y no se construirán más unidades. Los ingenieros están trabajando para adaptar las tecnologías desarrolladas para los buques de la serie DDG-1000 a un sistema de baterías para que otros buques de guerra puedan operar un cañón de riel. [ 90 ] A partir de 2014, la mayoría de los destructores pueden disponer de solo nueve megavatios de electricidad adicional, mientras que se requerirían 25 megavatios para propulsar un proyectil al alcance máximo deseado [ 91 ] (es decir, para lanzar proyectiles de 32 MJ a una tasa de 10 disparos por minuto). Aunque los buques, como el destructor de la clase Arleigh Burke , puedan modernizarse con suficiente energía eléctrica para operar un cañón de riel, el espacio que ocupa en los buques la integración de un sistema de armas adicional puede obligar a retirar los sistemas de armas existentes para liberar espacio. [ 92 ] Las primeras pruebas a bordo iban a realizarse con un cañón de riel instalado en un transporte rápido expedicionario (EPF) de la clase Spearhead , pero posteriormente se cambió a pruebas en tierra. [ 93 ]

Aunque los  proyectiles de 23 libras no contienen explosivos, su velocidad Mach 7 les proporciona 32 megajulios de energía, pero la energía cinética de impacto a larga distancia suele ser del 50 % o menos de la energía inicial. La Armada exploró otros usos para los cañones electromagnéticos, además del bombardeo terrestre, como la defensa aérea; con los sistemas de puntería adecuados, los proyectiles podrían interceptar aeronaves, misiles de crucero e incluso misiles balísticos. La Armada también está desarrollando armas de energía dirigida para la defensa aérea, pero pasarán años o décadas antes de que sean efectivas. [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]

El cañón electromagnético formaría parte de una flota naval que prevé capacidades ofensivas y defensivas futuras en capas: láseres para defensa de corto alcance, cañones electromagnéticos para ataque y defensa de medio alcance, y misiles de crucero para ataque de largo alcance; aunque los cañones electromagnéticos cubrirán objetivos a una distancia de hasta 100 millas que antes requerían un misil. [ 97 ] La Armada podría eventualmente mejorar la tecnología del cañón electromagnético para permitirle disparar a un alcance de 200 millas náuticas (230 millas; 370 km) e impactar con 64 megajulios de energía. Un solo disparo requeriría 6 millones de amperios de corriente, por lo que llevará mucho tiempo desarrollar condensadores que puedan generar suficiente energía y materiales de cañón lo suficientemente resistentes. [ 75 ]   

La aplicación más prometedora a corto plazo para los cañones electromagnéticos y de riel, en general, para uso militar, probablemente se encuentre a bordo de buques de guerra con suficiente capacidad de generación eléctrica y espacio para baterías. A cambio, la supervivencia del buque podría mejorarse mediante una reducción comparable en las cantidades de propelentes químicos y explosivos potencialmente peligrosos. Sin embargo, las fuerzas terrestres podrían descubrir que ubicar una fuente de energía eléctrica adicional en el campo de batalla para cada sistema de armas no resulta tan eficiente en términos de peso y espacio, ni tan segura ni conveniente como fuente de energía inmediata para el lanzamiento de proyectiles como los propelentes convencionales, que se fabrican de forma segura en tierra y se entregan al arma, preempaquetados, a través de un sistema logístico robusto y distribuido.

En julio de 2017, Defensetech informó que la Armada deseaba convertir el prototipo de cañón electromagnético de la Oficina de Investigación Naval (ONR) de un experimento científico en un arma útil. El objetivo, según Tom Beutner, jefe de Guerra Aérea Naval y Armamento de la ONR, era diez disparos por minuto a 32 megajulios. Un disparo de cañón electromagnético de 32 megajulios equivale a aproximadamente 23 600 000 libras-pie, por lo que un solo disparo de 32 MJ tiene la misma energía en la boca del cañón que aproximadamente 200 000 proyectiles del calibre .22 disparados simultáneamente. [ 98 ] En unidades de potencia más convencionales, un disparo de 32 MJ cada 6 s es una potencia neta de 5,3 MW (o 5300  kW). Si se supone que el cañón electromagnético tiene una eficiencia del 20 % en la conversión de energía eléctrica en energía cinética, los suministros eléctricos del buque deberán proporcionar aproximadamente 25 MW mientras continúe el disparo.

A partir de 2020La Armada había gastado 500 millones de dólares en el desarrollo de cañones de riel durante 17 años. La Armada se centraba en disparar proyectiles hipersónicos desde cañones convencionales ya existentes y disponibles en grandes cantidades. [ 99 ] El 1 de junio de 2021, The Drive informó que el presupuesto propuesto por la Armada de EE. UU. para el año fiscal 2022 no incluía fondos para la investigación y el desarrollo de cañones de riel. [ 100 ] No se pudieron superar los desafíos técnicos, como las enormes fuerzas de disparo que desgastaban el cañón después de solo una o dos docenas de disparos, y una cadencia de fuego demasiado baja para ser útil para la defensa antimisiles. Las prioridades también habían cambiado desde que comenzó el desarrollo de los cañones de riel, y la Armada se centró más en misiles hipersónicos de mayor alcance en comparación con los proyectiles de cañón de riel de alcance comparativamente más corto. [ 101 ]

Laboratorio de Investigación del Ejército

La investigación sobre la tecnología de cañones electromagnéticos fue un área de enfoque principal en el Laboratorio de Investigación Balística (BRL) durante la década de 1980. Además de analizar el rendimiento y las propiedades electrodinámicas y termodinámicas de los cañones electromagnéticos en otras instituciones (como el cañón electromagnético CHECMATE de los Laboratorios Maxwell ), el BRL adquirió sus propios cañones electromagnéticos para su estudio, como su cañón electromagnético de un metro y su cañón electromagnético de cuatro metros. [ 102 ] [ 103 ] [ 104 ] En 1984, los investigadores del BRL idearon una técnica para analizar el residuo que quedaba en la superficie del ánima después de un disparo con el fin de investigar la causa de la degradación progresiva del ánima. [ 105 ] En 1991, determinaron las propiedades necesarias para desarrollar un paquete de lanzamiento eficaz, así como los criterios de diseño necesarios para que un cañón electromagnético incorporara proyectiles de varilla larga con aletas. [ 106 ] [ 107 ]

La investigación sobre cañones de riel continuó después de que el Laboratorio de Investigación Balística se fusionara con otros seis laboratorios independientes del Ejército para formar el Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. (ARL) en 1992. Uno de los principales proyectos de investigación sobre cañones de riel en los que participó el ARL fue el programa Cañón Electromagnético de Calibre de Cañón (CCEMG) , que tuvo lugar en el Centro de Electromecánica de la Universidad de Texas (UT-CEM) y fue patrocinado por el Cuerpo de Marines de los EE. UU. y el Centro de Investigación, Desarrollo e Ingeniería de Armamento del Ejército de los EE. UU . [ 108 ] Como parte del programa CCEMG, UT-CEM diseñó y desarrolló el Lanzador Electromagnético de Calibre de Cañón, un lanzador de cañón de riel de disparo rápido, en 1995. [ 32 ] Con un ánima redonda de 30 mm, el lanzador era capaz de disparar tres salvas de cinco proyectiles de paquetes de lanzamiento de 185 g a una velocidad de salida de 1850  m/s y una tasa de disparo de 5  Hz. El funcionamiento de disparo rápido se logró impulsando el lanzador con múltiples pulsos pico de 83544 proporcionados por el complaciente CCEMG. El cañón de riel CCEMG incluía varias características: paredes laterales de cerámica, precarga direccional y refrigeración líquida. [ 33 ] ARL fue responsable de evaluar el rendimiento del lanzador, que fue probado en la Instalación Experimental Transónica de ARL en Aberdeen Proving Ground, Maryland . [ 109 ]

El Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. también supervisó el desarrollo de la tecnología de armas electromagnéticas y electrotérmicas en el Instituto de Tecnología Avanzada (IAT) de la Universidad de Texas en Austin , uno de los cinco laboratorios universitarios e industriales que el ARL consolidó para obtener apoyo técnico. Albergaba los dos lanzadores electromagnéticos, el Leander OAT y el AugOAT, así como el Lanzador de Calibre Medio. Las instalaciones también proporcionaban un sistema de alimentación que incluía trece bancos de condensadores de 1 MJ, una variedad de dispositivos lanzadores electromagnéticos y aparatos de diagnóstico. La actividad de investigación se centró en los diseños, las interacciones y los materiales necesarios para los lanzadores electromagnéticos. [ 110 ]

En 1999, una colaboración entre ARL e IAT condujo al desarrollo de un método radiométrico para medir la distribución de temperatura de las armaduras de cañones electromagnéticos durante una descarga eléctrica pulsada sin perturbar el campo magnético. [ 111 ] En 2001, ARL se convirtió en el primero en obtener un conjunto de datos de precisión sobre proyectiles lanzados por cañones electromagnéticos utilizando pruebas de salto. [ 112 ] En 2004, investigadores de ARL publicaron artículos que examinaban la interacción de plasmas de alta temperatura con el propósito de desarrollar ignitores de cañones electromagnéticos eficientes. [ 113 ] Los primeros artículos describen el grupo de interacción plasma-propelente en ARL y sus intentos de comprender y distinguir entre el efecto químico, térmico y de radiación de los plasmas en propelentes sólidos convencionales. Utilizando microscopía electrónica de barrido y otras técnicas de diagnóstico, evaluaron en detalle la influencia de los plasmas en materiales propelentes específicos. [ 114 ] [ 113 ] [ 115 ]

República Popular de China

China está desarrollando su propio sistema de cañón electromagnético. [ 116 ] Según un informe de CNBC de la inteligencia estadounidense, el sistema de cañón electromagnético de China se reveló por primera vez en 2011 y las pruebas en tierra comenzaron en 2014. Entre 2015 y 2017, el sistema de armas adquirió la capacidad de atacar a distancias mayores con mayor letalidad. El sistema de armas se instaló con éxito en un buque de la Armada china en diciembre de 2017, y posteriormente se realizaron pruebas en el mar. [ 117 ]

A principios de febrero de 2018, se publicaron en línea imágenes de lo que se afirma que es un cañón electromagnético chino. En las imágenes, el cañón está montado en la proa del buque de desembarco Haiyangshan , de la clase Tipo 072III . Los medios sugieren que el sistema está o pronto estará listo para las pruebas. [ 118 ] [ 119 ] En marzo de 2018, se informó que China confirmó que había comenzado a probar su cañón electromagnético en el mar. [ 120 ] [ 121 ]

India

En noviembre de 2017, la Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa de la India llevó a cabo una prueba exitosa de un cañón electromagnético  de riel cuadrado de 12 mm . Se planea realizar pruebas de una versión de 30 mm. La India tiene como objetivo disparar un proyectil de un kilogramo a una velocidad de más de 2000 m/s utilizando un banco de condensadores de 10 megajulios. [ 122 ] [ 62 ] Los cañones electromagnéticos y las armas de energía dirigida se encuentran entre los sistemas que la Armada de la India pretende adquirir en su plan de modernización hasta 2030. [ 123 ]  

Japón

Cañón de riel ATLA de 40 mm

El Ministerio de Defensa japonés inició su estudio sobre tecnología relacionada con cañones electromagnéticos a nivel nacional e internacional en 2015, mientras realizaba investigación básica utilizando un cañón electromagnético de pequeño calibre con un ánima de 16 mm. [ 124 ] [ 125 ]

Para 2016, el gobierno de Japón había concluido que la cooperación tecnológica con los EE. UU. era necesaria para el despliegue de cañones de riel, y que dicha cooperación requeriría conocimientos técnicos por parte de Japón. [ 125 ] Por lo tanto, el desarrollo a gran escala comenzó ese año. [ 125 ] Desde el año fiscal 2016 hasta el año fiscal 2022, se llevó a cabo una investigación sobre sistemas de aceleración electromagnética y se estableció el objetivo de aumentar la velocidad inicial del proyectil y mejorar la durabilidad del riel en un cañón de riel de calibre 40 mm de un solo disparo. [ 124 ] Los resultados de las pruebas publicados posteriormente mostraron que el cañón de riel tenía una velocidad inicial estable de más de 2000  m/s durante 120 rondas de fuego repetido, que era la velocidad objetivo. El cañón de riel tampoco había presentado daños significativos en el riel cerca de la posición de inicio del proyectil, mientras que estudios anteriores habían mostrado una erosión significativa, lo que confirma la reducción en el daño del riel. [ 126 ] La prueba utilizó un único contenedor de carga de 20 pies que servía como cargador y un condensador de 5 MJ de capacidad compuesto por tres contenedores de carga de 20 pies para disparar dos tipos de proyectiles (longitud total de aproximadamente 160 mm, masa de aproximadamente 320 g): un proyectil separado (分離弾), que sería similar al uso real y está diseñado para perforar blindajes , y un proyectil integrado (一体弾), que se simplificó a partir del proyectil separado para reducir costos. El cañón tiene aproximadamente 6 metros de largo y una masa de 8 toneladas . [ 127 ] 

En la Evaluación Preliminar del Proyecto para el año fiscal 2021, publicada por el Ministerio de Defensa el 2 de septiembre de 2022, se anunció que se llevaría a cabo una investigación sobre cañones electromagnéticos desde el año fiscal 2022 hasta el año fiscal 2026. [ 128 ] La investigación está dirigida a "futuros cañones electromagnéticos capaces de disparar proyectiles hipersónicos con una alta cadencia de fuego para contrarrestar amenazas como los misiles hipersónicos ". [ 129 ] Específicamente, se mencionaron como puntos de interés la investigación sobre el mecanismo para disparos continuos, la estabilidad de vuelo fuera del cañón, el control de fuego y los daños del cañón electromagnético. [ 127 ]

El 17 de octubre de 2023, la Agencia de Adquisiciones, Tecnología y Logística (ATLA) anunció en su cuenta oficial X que habían "llevado a cabo la primera prueba de disparo de un cañón electromagnético a bordo de un buque en el mundo" ( sic ) [ 130 ] con imágenes de vídeo de un cañón electromagnético disparando proyectiles al océano desde un buque. [ 131 ] La Flota de Autodefensa de la JMSDF había insinuado posteriormente en un comunicado de prensa la participación del JS Asuka en la prueba de disparo a bordo. [ 132 ] 

Asuntos

Dificultades importantes

Es necesario superar importantes obstáculos tecnológicos y operativos antes de que se puedan desplegar los cañones electromagnéticos:

  1. Durabilidad del cañón de riel: Hasta la fecha, las demostraciones públicas de cañones de riel no han mostrado la capacidad de disparar múltiples tiros a máxima potencia desde el mismo conjunto de rieles. Sin embargo, la Armada de los Estados Unidos ha afirmado haber disparado cientos de veces desde el mismo conjunto de rieles. En una declaración de marzo de 2014 al Subcomité de Inteligencia, Amenazas Emergentes y Capacidades del Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes, el Jefe de Investigación Naval, Almirante Matthew Klunder, declaró: "La vida útil del cañón ha aumentado de decenas de disparos a más de 400, con un programa para alcanzar los 1000 disparos". [ 86 ] Sin embargo, la Oficina de Investigación Naval (ONR) no confirma que los 400 disparos sean a máxima potencia. Además, no hay nada publicado que indique que existan cañones de riel de alta potencia (clase megajulio) con la capacidad de disparar cientos de tiros a máxima potencia manteniéndose dentro de los estrictos parámetros operativos necesarios para disparar con precisión y seguridad. Los cañones de riel deberían poder disparar 6 proyectiles por minuto con una vida útil del riel de aproximadamente 3000 proyectiles, tolerando aceleraciones de lanzamiento de decenas de miles de g, presiones extremas y corrientes de megaamperios, pero esto no es factible con la tecnología actual. [ 133 ] [ 134 ]
  2. Guía de proyectiles: Una capacidad futura fundamental para el despliegue de un cañón electromagnético real es el desarrollo de un sistema de guía robusto que le permita disparar a objetivos distantes o impactar misiles entrantes. El desarrollo de dicho sistema representa un desafío considerable. La solicitud de propuestas (RFP) de la Armada de los EE. UU., Navy SBIR 2012.1 – Tema N121-102 [ 135 ] , para el desarrollo de dicho sistema, ofrece una buena visión general de la complejidad de la guía de proyectiles para cañones electromagnéticos:

    El paquete debe ajustarse a las limitaciones de masa (< 2 kg), diámetro (< 40 mm de diámetro exterior) y volumen (200 cm³ ) del proyectil, sin alterar su centro de gravedad. Además, debe soportar aceleraciones de al menos 20 000 g (umbral) / 40 000 g (objetivo) en todos los ejes, campos electromagnéticos intensos (E > 5000 V/m, B > 2 T) y temperaturas superficiales superiores a 800 °C. El paquete debe ser capaz de operar en presencia de cualquier plasma que pueda formarse en el cañón o en la salida de la boca, y debe estar reforzado contra la radiación debido al vuelo exoatmosférico. El consumo total de energía debe ser inferior a 8 vatios (umbral) / 5 vatios (objetivo), y la duración de la batería debe ser de al menos 5 minutos (desde el lanzamiento inicial) para permitir su funcionamiento durante todo el enfrentamiento. Para que sea asequible, el coste de producción por proyectil debe ser lo más bajo posible, con el objetivo de que sea inferior a 1.000 dólares por unidad.

El 22 de junio de 2015, Electromagnetic Systems de General Atomics anunció que los proyectiles con electrónica integrada sobrevivieron a todo el entorno de lanzamiento del cañón electromagnético y cumplieron sus funciones previstas en cuatro pruebas consecutivas realizadas los días 9 y 10 de junio en el Campo de Pruebas Dugway del Ejército de los EE. UU. en Utah. La electrónica integrada midió con éxito las aceleraciones dentro del cañón y la dinámica del proyectil a varios kilómetros de distancia, lo cual es esencial para una guía de precisión. El enlace de datos integrado incluso continuó funcionando después de que los proyectiles impactaran contra el suelo del desierto. [ 136 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Fletcher, Seth (5 de junio de 2013). "La Armada prueba un cañón electromagnético de 32 megajulios | " . Popular Science . Archivado del original el 4 de junio de 2013 . Recuperado el 16 de junio de 2013 .
  2. ↑ "cañón de riel" . dictionary.com . Archivado del original el 26 de abril de 2017. Consultado el 18 de julio de 2017 .
  3. ↑ Rashleigh, CS y Marshall, RA (abril de 1978). "Aceleración electromagnética de macropartículas a altas velocidades". Journal of Applied Physics . 49 (4): 2540. Bibcode : 1978JAP....49.2540R . doi : 10.1063/1.325107 .
  4. ↑ "Huelga ferroviaria" . The Economist . 9 de mayo de 2015. Archivado del original el 17 de mayo de 2015. Consultado el 31 de enero de 2016 .
  5. ↑ Hindmarsh, John (1977). Máquinas eléctricas y sus aplicaciones . Oxford: Pergamon Press. pág. 20. ISBN  978-0-08-021165-7.
  6. ^ Fiske, D.; César, JA; Wehrli, HA; Riemersma, H.; et al. (Enero de 1991). "La instalación de armas eléctricas aumentadas HART 1". Transacciones IEEE sobre magnetismo . 27 (1): 176– 180. Bibcode : 1991ITM....27..176F . doi : 10.1109/20.101019 . ISSN 0018-9464 .  
  7. ↑ "Cañón de riel | Sala de demostración de física de la UCSC" . ucscphysicsdemo.sites.ucsc.edu . Consultado el 24 de junio de 2025 .
  8. ↑ Batteh, Jad. H. (enero de 1991). "Revisión de la investigación sobre armaduras". IEEE Transactions on Magnetics . 27 (1): 224– 227. Bibcode : 1991ITM....27..224B . doi : 10.1109/20.101030 .
  9. ↑ Gully, John (enero de 1991). "Tecnología de suministro de energía para armas eléctricas". IEEE Transactions on Magnetics . 27 (1): 329– 334. Bibcode : 1991ITM....27..329G . doi : 10.1109/20.101051 . hdl : 2152/30552 .
  10. ↑ "50 megajulios de energía cinética" . Wolfram Alpha . 28 de abril de 2014. Archivado del original el 29 de abril de 2014.
  11. ↑ Kruczynski, D.; Massey, D.; Milligan, R.; Vigil, E.; Landers, B.; Meneguzzi, M. (23 de enero de 2007). "Demostración de tecnología de pistola de gas ligero de combustión: Informe final para el contrato número N00014-02-C-0419" (PDF) . pág. 2. Archivado (PDF) del original el 4 de abril de 2021. 
  12. ↑ Lucia Sanchez (enero-marzo de 2007). "Cañón electromagnético: un factor decisivo para la Armada. La primera prueba de la instalación del cañón electromagnético es un éxito" . CHIPS (almacén electrónico). Armada de los EE. UU. El cañón electromagnético eliminaría la necesidad de pólvora y explosivos del almacén. Esto mejora la seguridad del buque y reduce los costos logísticos.
  13. ↑ Damse, RS; Singh, Amarjit (2003). "Conceptos avanzados del sistema de propulsión para la munición de armas futuristas" . Defence Science Journal . 53 (4): 341– 350. doi : 10.14429/dsj.53.2279 . S2CID 34169057 . 
  14. 1 2 3 4 McNab, Ian (enero de 1999). "Investigación temprana sobre armas eléctricas". IEEE Transactions on Magnetics . 35 (1): 250– 261. Bibcode : 1999ITM....35..250M . doi : 10.1109/20.738413 .
  15. ^ Fauchon-Villeplee, André Louis Octave (1922). "Patente estadounidense 1.421.435 'Aparato eléctrico para propulsar proyectiles'Archivado del original el 24 de diciembre de 2011 .
  16. 1 2 Hogg, Ian V. (1969). The Guns: 1939/45 . Londres: Macdonald. ISBN 978-0-01-906710-2OCLC 778837078​​ 
  17. ↑ Korol'kov, AL (octubre de 1983). Cañón eléctrico de largo alcance, equipo y suministros del Ejército Rojo (PDF) (Informe). Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson. ADA134254. Archivado del original el 25 de abril de 2022. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  18. ↑ Al Khaldi, Muad. "El cañón de riel" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 4 de marzo de 2016. Recuperado el 22 de agosto de 2015 .
  19. ↑ Ophel, Trevor y Jenkin, John (1996). «Capítulo 2: La gran máquina» (PDF) . Fuego en las entrañas: Los primeros cincuenta años de la escuela pionera en la ANU . Universidad Nacional Australiana . ISBN 978-0-85800-048-3OCLC 38406540. Archivado del original (PDF) el 17 de mayo de 2013 . 
  20. ↑ Barber, JP (marzo de 1972). La aceleración de macropartículas y un acelerador electromagnético de hipervelocidad (tesis doctoral). Universidad Nacional Australiana . OCLC 220999609 . 
  21. ↑ Powell, John; Batteh, Jad (14 de agosto de 1998). "Dinámica del plasma de un acelerador de proyectiles electromagnético impulsado por arco". Journal of Applied Physics . 52 (4): 2717– 2730. doi : 10.1063/1.329080 .
  22. ↑ Batteh, Jad (abril de 1982). Análisis de un acelerador de plasma para cañón de riel (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de EE. UU. AD-A114043. Archivado (PDF) del original el 21 de febrero de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  23. ↑ Powell, John (octubre de 1982). Modelo bidimensional para la dinámica del arco en el cañón de riel (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de EE. UU. AD20046. Archivado (PDF) del original el 21 de febrero de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  24. ↑ Kohlberg, Ira (septiembre de 1995). Predicción de campos electromagnéticos generados por cañones de riel (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación del Ejército de EE. UU. ARL-CR-148. Archivado (PDF) del original el 13 de marzo de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  25. ↑ Levinson, L.; Burke, L.; Erengil, M.; Faust, J. (abril de 2001). Investigación de la telemetría UHF para lanzadores electromagnéticos (PDF) (Informe). Actas del 10.º Simposio de Dinámica de Armas del Ejército de EE. UU. ADA404787. Archivado (PDF) del original el 27 de abril de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  26. ↑ Powell, John; Walbert, David; Zielinski, Alexander (febrero de 1993). Modelo bidimensional para el transporte de corriente y calor en cañones de riel de armadura sólida (Informe). Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos. S2CID 117790455. ARL-TR-74. 
  27. 1 2 Fair, Harry (enero de 2005). "La ciencia y la tecnología de lanzamiento electromagnético en los Estados Unidos entran en una nueva era". IEEE Transactions on Magnetics . 41 (1): 158– 164. Bibcode : 2005ITM....41..158F . doi : 10.1109/TMAG.2004.838744 . S2CID 47558848 . 
  28. ↑ Parker, JV; Berry, DT; Snowden, PT (enero de 1997). "The IAT Electromagnetic Launch Research Facility". IEEE Transactions on Magnetics . 33 (1): 129– 133. Bibcode : 1997ITM....33..129P . doi : 10.1109/20.559917 .
  29. ↑ Jamison, Keith (marzo de 1996). Pruebas de puesta en servicio del lanzador de cañón electromagnético de calibre medio (PDF) (Informe). Instituto de Tecnología Avanzada. Archivado (PDF) del original el 21 de febrero de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  30. 1 2 "Cañón de riel electrónico (EM)" . BAE Systems. Archivado del original el 27 de enero de 2018. Recuperado el 26 de enero de 2018 .
  31. ↑ "Establecimiento de Investigación y Desarrollo de Armamento, Pune-411" . Organización de Investigación y Desarrollo de la Defensa . 3 de julio de 1994. Archivado del original el 11 de noviembre de 2017. Consultado el 2 de febrero de 2018 .
  32. 1 2 Zielinski, AE; Werst, MD; Kitzmiller, JR (julio de 1997). "Cañón de riel de disparo rápido para el sistema de cañón electromagnético de calibre de cañón" . 8.º Simposio de Lanzamiento Electromagnético . Archivado del original el 6 de agosto de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 .
  33. 1 2 Zielinski, AE; Werst, MD (enero de 1997). "Lanzador electromagnético de calibre de cañón". IEEE Transactions on Magnetics . 33 (1): 630– 635. Bibcode : 1997ITM....33..630Z . doi : 10.1109/20.560087 .
  34. ↑ Borrell, Brendan (6 de febrero de 2008). "Lanzamiento del cañón electromagnético de riel" . MIT Technology Review . Archivado del original el 11 de noviembre de 2020. Recuperado el 9 de noviembre de 2020 .
  35. ↑ Hammon, HG; Dempsey, J.; Strachan, D.; Raos, R.; Haugh, D.; Whitby, FP; Holland, MM; Eggers, P. (1 de enero de 1993). "The Kirkcudbright Electromagnetic Launch Facility". IEEE Transactions on Magnetics . 29 (1): 975– 979. Bibcode : 1993ITM....29..975H . doi : 10.1109/20.195711 .
  36. ↑ Cómo hacer un cañón de riel simple . Ludic Science . 4 de octubre de 2014. Archivado del original el 7 de febrero de 2018. Recuperado el 31 de diciembre de 2017 a través de YouTube.
  37. ↑ Cómo construir un experimento con un cañón de riel . Gadgets para hacer tú mismo . 3 de octubre de 2013. Archivado del original el 11 de agosto de 2016. Recuperado el 31 de diciembre de 2017 a través de YouTube.
  38. ↑ Harris, William (11 de octubre de 2005). "Cómo funcionan los cañones de riel" . HowStuffWorks . Archivado del original el 17 de marzo de 2011. Recuperado el 25 de marzo de 2011 .
  39. ↑ Meger, RA (1 de enero de 2006). Ciencia de los materiales para cañones electromagnéticos (PDF) (Informe). Centro de Información Técnica de Defensa. pág. 1. Recuperado el 30 de septiembre de 2023 . 
  40. ↑ Pickrell, Ryan. "Parece que China superará a la Armada de EE. UU. en la carrera por los cañones electromagnéticos; he aquí por qué en realidad podría no importar" . Business Insider . Consultado el 30 de septiembre de 2023 .
  41. 1 2 Ackerman, Spencer (10 de diciembre de 2010). "Vídeo: El cañón electromagnético Mach 8 de la Armada pulveriza el récord" . Wired . Archivado del original el 11 de enero de 2014.
  42. ↑ Weldon, Wm. F.; Driga, MD y Woodson, HH (noviembre de 1986). "Retroceso en cañones electromagnéticos de riel". IEEE Transactions on Magnetics . 22 (6): 1808– 1811. Bibcode : 1986ITM....22.1808W . doi : 10.1109/TMAG.1986.1064733 . hdl : 2152/30760 . ISSN 0018-9464 . 
  43. ↑ Cavalleri, G.; Tonni, E. y Spavieri, G. (mayo de 2001). "Respuesta a la "Controversia sobre la ley de la fuerza electrodinámica"". Physical Review E . 63 (5) 058602. Bibcode : 2001PhRvE..63e8602C . doi : 10.1103/PhysRevE.63.058602 .
  44. ↑ Kathe, Eric L. (noviembre de 2000). Consideraciones sobre el retroceso en cañones electromagnéticos: Informe técnico ARCCB-TR-00016 (pdf). Laboratorios Benet del ARDEC del Ejército de EE. UU . Archivado del original el 24 de septiembre de 2015.
  45. ↑ Putnam, Michael J. (diciembre de 2009). Un estudio experimental de la fuerza de Lorentz electromagnética y el retroceso del riel (tesis de maestría). Escuela Naval de Posgrado . Archivado del original el 24 de septiembre de 2015.
  46. ↑ Barros, Sam (11 de noviembre de 2010). "¡Cañón de riel PowerLabs!" . Powerlabs.org (Blog). Archivado del original el 10 de febrero de 2014. Recuperado el 10 de abril de 2014 .
  47. ↑ Uranga, Alejandra; Kirk, Daniel R.; Gutierrez, Hector; Meinke, Rainer B.; et al. (2005). Análisis del rendimiento de cohetes mediante asistencia electrodinámica de lanzamiento (PDF) . Actas de la 43.ª Reunión y Exposición de Ciencias Aeroespaciales de la AIAA (10-13 de enero de 2005). Reno, Nevada. Archivado del original (PDF) el 6 de junio de 2015. 
  48. ↑ Advanced Magnet Lab, Inc. (2008) "Espacio y Defensa" magnetlab.com Archivado el 14 de octubre de 2008 en Wayback Machine
  49. ↑ Advanced Magnet Lab, Inc. (2008) "Direct Double-Helix" magnetlab.com Archivado el 13 de febrero de 2011 en Wayback Machine
  50. 1 2 3 4 McNab, IR (enero de 2003). "Lanzamiento al espacio con un cañón electromagnético" (PDF) . IEEE Transactions on Magnetics . 35 (1): 295–304 . Bibcode : 2003ITM....39..295M . CiteSeerX 10.1.1.393.1173 . doi : 10.1109/TMAG.2002.805923 . ISSN 0018-9464 . Archivado (PDF) del original el 28 de enero de 2012.  
  51. ↑ El protón se estima en 5000 dólares/kg a partir de 2015.
  52. ↑ Atkinson, Nancy (14 de septiembre de 2010). "La NASA considera un sistema de lanzamiento de cañones electromagnéticos hacia las estrellas" . Universe Today . Archivado del original el 25 de mayo de 2014.
  53. ↑ Adams, David Allan (febrero de 2003). "Los cañones de riel navales son revolucionarios" (PDF) . Actas del Instituto Naval de EE. UU . 129 (2): 34. Archivado del original (PDF) el 8 de julio de 2007.
  54. ↑ Fallon, Jonathon (25 de abril de 2012). "El cañón electromagnético de General Atomics recorre 4 millas, incluso después de atravesar una placa de acero [ Vídeo ] " . CubicleBot. Archivado del original el 12 de septiembre de 2013. Recuperado el 25 de abril de 2012 .
  55. ↑ "Cañón de riel Blitzer" . General Atomics. 25 de abril de 2012. Consultado el 25 de abril de 2012 .{{cite web}}: CS1 maint: servicio de archivado obsoleto ( enlace )
  56. ↑ Fisher Jr, Richard D. (22 de octubre de 2013). "AUSA 2013: General Atomics presenta el cañón electromagnético terrestre Blitzer" . Jane's . Archivado del original el 29 de marzo de 2014. Recuperado el 22 de diciembre de 2014 .
  57. ↑ Page, Lewis (25 de diciembre de 2010) .El cañón electromagnético 'Blitzer' ya es 'tácticamente relevante', presume su fabricante . The Register . Archivado del original el 10 de agosto de 2017.
  58. ↑ LaGrone, Sam (5 de enero de 2015). "La Armada quiere cañones electromagnéticos para combatir misiles balísticos y supersónicos, según una solicitud de información" . Noticias de USNI . Archivado del original el 9 de enero de 2015.
  59. ↑ "BAE propone cañones electromagnéticos para el futuro vehículo de combate del Ejército" . defensetech.org. 23 de octubre de 2014. Archivado del original el 23 de marzo de 2017.
  60. ↑ "BAE quiere equipar los futuros tanques del ejército con cañones electromagnéticos" . ieee.org (IEEE Spectrum: Noticias sobre tecnología, ingeniería y ciencia). 24 de noviembre de 2014. Archivado del original el 23 de diciembre de 2016.
  61. ↑ "El Ejército intenta nuevamente reemplazar o modernizar el vehículo de combate Bradley" . dodbuzz.com. 10 de junio de 2015. Archivado del original el 14 de noviembre de 2016.
  62. 1 2 "India prueba con éxito cañones electromagnéticos futuristas capaces de disparar a Mach 6" . 8 de noviembre de 2017. Archivado del original el 23 de diciembre de 2020. Consultado el 9 de febrero de 2021 .
  63. ↑ "Adiós a las armas tradicionales: Rusia desarrolla armas para el futuro" . 12 de julio de 2017. Archivado del original el 9 de septiembre de 2017. Consultado el 3 de septiembre de 2017 .
  64. ↑ "7 nuevas y poderosas armas que el ejército chino acaba de exhibir - Business Insider" . Business Insider . Archivado del original el 15 de diciembre de 2019. Consultado el 2 de febrero de 2019 .
  65. ↑ "Ha comenzado una carrera armamentística electromagnética: China también fabrica cañones electromagnéticos" . Popular Science . 23 de noviembre de 2015. Archivado del original el 2 de mayo de 2017.
  66. ↑ "IDEF 2017: Turquía se une al club de los cañones electromagnéticos" . Archivado del original el 16 de mayo de 2017.
  67. ↑ Sutton, H I. "Guía de costas encubiertas: proyectos de cañones electromagnéticos de la Armada mundial" . www.hisutton.com . HI Sutton. Archivado del original el 6 de junio de 2021. Recuperado el 8 de junio de 2021 .
  68. ↑ Howes, Scarlet (24 de enero de 2017). «Rusia presenta una nueva arma capaz de disparar balas a 3 km por segundo» . Daily Mirror . Archivado del original el 20 de abril de 2017.
  69. ↑ "Japón firma un pacto de cooperación en materia de cañones electromagnéticos con Francia y Alemania | Aviation Week Network" .
  70. ↑ Mallory Shelbourne; Sam LaGrone (22 de diciembre de 2025), "Trump presenta una nueva clase de acorazados; el propuesto USS Defiant será el mayor buque de combate de superficie estadounidense desde la Segunda Guerra Mundial" , USNI News , Instituto Naval de los Estados Unidos . El diseño también dejará margen para agregar armas adicionales, incluyendo energía dirigida, el misil de crucero lanzado desde el mar con capacidad nuclear y potencialmente un cañón de riel de 32 megajulios, según datos de la Armada.
  71. ↑ "Copia archivada" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 19 de abril de 2017. Recuperado el 19 de abril de 2017 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace )
  72. ↑ Sovinec, CR (1990). "Simulaciones por computadora de la fase 1b de MARAUDER" . Conferencia Internacional IEEE sobre Ciencia del Plasma . 22 (16). Archivado del original el 7 de mayo de 2017. Recuperado el 7 de agosto de 2016 .
  73. ↑ Dengan, JH; et al. (1 de agosto de 1993). "Formación, compresión y aceleración de toroides compactos". Physics of Fluids B . 5 (8): 2938– 2958. Bibcode : 1993PhFlB...5.2938D . doi : 10.1063/1.860681 . OSTI 7369133 .  
  74. ↑ LISTA DE ARTÍCULOS, 16º Simposio Internacional sobre Tecnología de Lanzamiento Electromagnético (EML 2012), Pekín, China, ISBN 978-1-4673-0306-4, "Copia archivada" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 21 de febrero de 2015. Recuperado el 21 de febrero de 2015 .{{cite web}}: CS1 mantenimiento: copia archivada como título ( enlace )
  75. 1 2 Cinco armas futuristas que podrían cambiar la guerra Archivado el 6 de febrero de 2015 en Wayback Machine – Nationalinterest.org, 1 de noviembre de 2014
  76. ↑ Eaton, Alvin; Thiele, Gary; Grum, Allen; Gourdine, Meredith; Weinberger, Peter; Hubbard, William (10 de diciembre de 1990). Informe final del panel de la Junta Científica del Ejército (ASB) sobre el desarrollo de tecnología de armas electromagnéticas/electrotérmicas (PDF) (Informe). Junta Científica del Ejército. AD-A236493. Archivado (PDF) del original el 13 de marzo de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  77. ↑ "Sistemas EM" . Universidad de Texas. Archivado del original el 10 de octubre de 2007.
  78. ↑ Sofge, Erik (14 de noviembre de 2007). "El cañón de riel más potente del mundo entregado a la Armada" . Popular Mechanics . Archivado del original el 16 de noviembre de 2007. Recuperado el 15 de noviembre de 2007 .
  79. ↑ "La Armada de los EE. UU. demuestra el generador electromagnético más potente del mundo con 10 MJ" . Armada de los Estados Unidos . 1 de febrero de 2008. Archivado del original el 17 de septiembre de 2008.
  80. ↑ "Equipo de General Atomics impulsa un cañón de riel de la Armada a un nuevo récord mundial" , consultado el 14 de octubre de 2009. Archivado el 27 de septiembre de 2011 en Wayback Machine.
  81. ↑ "La Armada muestra su increíble cañón electromagnético del futuro" . Dvice.com. 2 de febrero de 2008. Archivado del original el 26 de julio de 2010. Consultado el 10 de abril de 2014 .
  82. ↑ Fein, Geoff. "La Armada establece un nuevo récord mundial con una demostración de cañón electromagnético" . www.navy.mil/ . Armada de los Estados Unidos. Archivado del original el 13 de febrero de 2015. Recuperado el 13 de febrero de 2015 .
  83. ↑ LaGrone, Sam (15 de diciembre de 2010). "Cañón electromagnético de riel establece nuevo récord mundial" . Jane's Information Group . Archivado del original el 17 de diciembre de 2010. Recuperado el 22 de diciembre de 2014 .
  84. ↑ "La Armada evalúa un segundo prototipo naval innovador de cañón electromagnético" . Oficina de Investigación Naval . 9 de octubre de 2012. Archivado del original el 12 de octubre de 2012. Consultado el 20 de octubre de 2012 .
  85. ↑ Osborn, Kris (10 de enero de 2014). "Es probable que los futuros destructores disparen láseres y cañones de riel" . Military.com . Archivado del original el 11 de enero de 2014.
  86. 1 2 Klunder, Matthew. "Declaración del Almirante Read Matthew L. Klunder, Jefe de Investigación Naval de la Armada de los Estados Unidos, ante el Subcomité de Inteligencia, Amenazas Emergentes y Capacidades del Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes sobre la solicitud de presupuesto para el año fiscal 2015" (PDF) . www.acq.osd.mil . Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes. Archivado del original (PDF) el 22 de diciembre de 2014. Recuperado el 13 de febrero de 2015 .
  87. ↑ McDuffee, Allen (9 de abril de 2014). "El nuevo cañón electromagnético de la Armada puede lanzar un proyectil a más de 5000 mph" . Wired . Archivado del original el 1 de abril de 2017.
  88. ↑ Osborn, Kris (16 de enero de 2014). "El cañón de riel de la Armada se muestra prometedor" . Defensetech.org . Archivado del original el 18 de enero de 2014.
  89. ↑ Irwin, Sandra. "Cañones navales: ¿Pueden ofrecer un ataque de precisión 'asequible'?" . Revista de Defensa Nacional . Archivado del original el 11 de febrero de 2015 . Recuperado el 11 de febrero de 2015 .
  90. ↑ Sharp, David (18 de febrero de 2014). "La Armada de los EE. UU. está lista para desplegar un láser por primera vez" . Military.com . Archivado del original el 22 de febrero de 2014.
  91. ↑ Atherton, Kelsey D. (8 de abril de 2014). "La Armada quiere disparar su cañón electromagnético ridículamente potente desde el océano" . Popular Science . Archivado del original el 12 de abril de 2014.
  92. ↑ LaGrone, Sam (7 de junio de 2013). "NAVSEA sobre el vuelo III Arleigh Burkes" . Noticias de USNI . Archivado del original el 28 de febrero de 2014.
  93. ↑ El cañón electromagnético de la Armada intensifica sus pruebas de disparo. Archivado el 23 de octubre de 2017 en Wayback Machine – Breakingdefense.com, 19 de mayo de 2017.
  94. ↑ Subrata Ghoshroy (18 de mayo de 2015). "La nueva arma láser de la Armada: ¿exageración o realidad?" . Boletín de los Científicos Atómicos . Archivado del original el 15 de septiembre de 2017. Recuperado el 24 de julio de 2018 .
  95. ↑ Loren Thompson (19 de diciembre de 2011). "Cómo malgastar 100 mil millones de dólares: armas que no funcionaron" . Forbes. Archivado del original el 7 de enero de 2012.
  96. ↑ Jeff Hecht (27 de septiembre de 2017). "Las armas láser aún no están listas para la defensa antimisiles" . IEEE Spectrum . Archivado del original el 24 de julio de 2018. Consultado el 24 de julio de 2018 .
  97. ↑ Freedberg Jr., Sydney J. (7 de abril de 2014). "El superametraje magnético de la Armada alcanzará velocidades Mach 7 en el mar en 2016: Almirante Greenert" . Breakingdefense.com . Archivado del original el 8 de abril de 2014.
  98. ↑ "El cañón electromagnético de la Armada de EE. UU. es más potente" . popularmechanics.com. 24 de julio de 2017. Archivado del original el 17 de octubre de 2017. Consultado el 2 de febrero de 2018 .
  99. ↑ Mizokami, Kyle (27 de abril de 2020). "El cañón electromagnético de la Armada de EE. UU. está prácticamente muerto en el agua" . Popular Mechanics . Archivado del original el 14 de abril de 2021. Recuperado el 13 de marzo de 2021 .
  100. ↑ Trevithick, Joseph (1 de junio de 2021). "El cañón electromagnético de la Armada parece que finalmente será eliminado en la nueva solicitud de presupuesto" . The Drive . Brookline Media Inc. Archivado del original el 18 de junio de 2021. Recuperado el 16 de junio de 2021 .
  101. ↑ La Armada de EE. UU. descarta el cañón electromagnético futurista y se centra en misiles hipersónicos. Archivado el 25 de abril de 2022 en Wayback Machine . Noticias de Defensa . 1 de julio de 2021.
  102. ↑ Jamison, Keith; Burden, Henry (junio de 1983). Un cañón de riel accionado por arco de laboratorio (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de EE. UU. AD-A131153. Archivado (PDF) del original el 13 de marzo de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  103. ↑ Powell, John (enero de 1989). "Análisis de plasma de un cañón electromagnético de gran diámetro accionado por arco". IEEE Transactions on Magnetics . 25 (1): 448– 453. Bibcode : 1989ITM....25..448P . doi : 10.1109/20.22580 .
  104. ↑ Vrable, DL; Rosenwasser, SN; Cheverton, KJ (junio de 1987). Un cañón de riel de laboratorio para estudios de investigación de balística terminal y armadura de arco (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de EE. UU. AD-A187225. Archivado (PDF) del original el 26 de marzo de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  105. ↑ Jamison, Keith; Burden, Henry; Marquez-Reines, Miguel; Niiler, Andrus (marzo de 1984). Análisis de residuos de ánima de cañón de riel (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de EE. UU. AD-A140303. Archivado (PDF) del original el 21 de febrero de 2020. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  106. ↑ Zielinski, AE; Garner, JM (enero de 1991). "Diseños de proyectiles estabilizados en masa para lanzamiento electromagnético". IEEE Transactions on Magnetics . 27 (1): 515– 520. Bibcode : 1991ITM....27..515Z . doi : 10.1109/20.101086 .
  107. ↑ Zielinski, AE (enero de 1991). "Limitaciones de diseño para proyectiles de varilla con sabot electromagnético de pequeño calibre". IEEE Transactions on Magnetics . 27 (1): 521– 526. Bibcode : 1991ITM....27..521Z . doi : 10.1109/20.101087 .
  108. ↑ Price, JH; Yun, HD; Kajs, JP; Kitzmiller, JR; Pratap, SB; Werst, MD (enero de 1995). "Descartando la optimización de la armadura y el cañón para un sistema lanzador electromagnético de calibre de cañón". IEEE Transactions on Magnetics . 31 (1): 225– 230. Bibcode : 1995ITM....31..225P . doi : 10.1109/20.364697 . hdl : 2152/30918 .
  109. ↑ Zielinski, David; Weinacht, Paul; Webb; Soencksen, Keith (marzo de 1997). Una investigación del rendimiento balístico de un proyectil lanzado por un cañón electromagnético (PDF) (Informe). Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. ADA326880. Archivado del original el 25 de abril de 2022. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  110. ↑ Parker, JV; Berry, DT; Snowden, PT (1997). "La instalación de investigación de lanzamiento electromagnético IAT". IEEE Transactions on Magnetics . 33 (1): 129– 133. Bibcode : 1997ITM....33..129P . doi : 10.1109/20.559917 .
  111. ↑ Zielinski, AE; Niles, S.; Powell, JD (abril de 1999). Comportamiento termofísico de los materiales de armadura durante una descarga eléctrica pulsada (PDF) (Informe). Instituto de Tecnología Avanzada. ADA362542. Archivado del original el 25 de abril de 2022. Recuperado el 14 de febrero de 2020 a través del Centro de Información Técnica de Defensa.
  112. ↑ Zielinski, Alexander (febrero de 2001). Precisión y cañones de riel (Informe). Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos. doi : 10.21236/ADA391975 . S2CID 108872351. ARL-TR-2392. 
  113. 1 2 Beyer, RA; Pesce-Rodriguez, RA (2004). "La respuesta de los propelentes a la radiación de plasma". La respuesta de los propelentes a la radiación de plasma - Publicación de la Conferencia IEEE . págs. 273–278 . doi : 10.1109/ELT.2004.1398089 . ISBN  978-0-7803-8290-9. S2CID 29541521 . 
  114. ↑ Schroeder, MA; Beyer, RA; Pesce-Rodriguez, RA (2004). "Examen mediante microscopio electrónico de barrido de muestras de propelente JA2 expuestas a radiación de plasma". Examen mediante microscopio electrónico de barrido de muestras de propelente JA2 expuestas a radiación de plasma - Publicación de la Conferencia IEEE . págs. 289–294 . doi : 10.1109/ELT.2004.1398093 . ISBN  978-0-7803-8290-9. S2CID 36321294 . 
  115. ↑ Fair, HD (2005). "La ciencia y la tecnología de lanzamiento electromagnético en los Estados Unidos entran en una nueva era". IEEE Transactions on Magnetics . 41 (1): 158– 164. Bibcode : 2005ITM....41..158F . doi : 10.1109/TMAG.2004.838744 . S2CID 47558848 . 
  116. ↑ "China pretende armar buques de guerra con cañones electromagnéticos que podrían no ser relevantes en un conflicto bélico - Business Insider" . Business Insider . Archivado del original el 12 de febrero de 2019.
  117. ↑ "China podría tener el cañón naval más potente del mundo para 2025" . The National Interest . 4 de julio de 2018. Archivado del original el 6 de julio de 2018. Consultado el 6 de julio de 2018 .
  118. ↑ "¿Qué es un cañón electromagnético hipersónico? Cómo funciona la superarma que China podría estar construyendo" . Newsweek . 2 de febrero de 2018. Archivado del original el 3 de febrero de 2018. Consultado el 3 de febrero de 2018 .
  119. ↑ "¿Se está preparando China para probar un cañón electromagnético?" . Febrero de 2018. Archivado del original el 3 de febrero de 2018. Consultado el 3 de febrero de 2018 .
  120. ↑ "China afirma estar probando el primer cañón electromagnético del mundo en el mar, confirmando las fotos filtradas del arma electromagnética" . Newsweek . 14 de marzo de 2018. Archivado del original el 20 de marzo de 2018. Consultado el 19 de marzo de 2018 .
  121. ↑ "Confirmado el cañón electromagnético de China: 'Premio' militar revela que se probó un supercañón electromagnético en el mar" . News Corp Australia . 15 de marzo de 2018. Archivado del original el 19 de marzo de 2018. Consultado el 19 de marzo de 2018 .
  122. ↑ «Proyectos Especiales Innovadores de Defensa» . Ministerio de Defensa . 7 de febrero de 2017. Archivado del original el 23 de septiembre de 2021. Recuperado el 28 de octubre de 2019 – vía Oficina de Información de Prensa .
  123. ↑ "Plan de Indigenización de la Armada India (2015-2030)" (PDF) . DIRECCIÓN DE INDIGENIZACIÓN IHQ MOD (ARMADA) . Armada India - Departamento de Producción de Defensa. Archivado (PDF) del original el 31 de octubre de 2020. Recuperado el 9 de febrero de 2021 .
  124. 1 2 "防衛装備庁技術シンポジウム2020 研究紹介資料 レールガン研究の最前線〜弾丸の高初速化の実現〜" .防衛装備庁技術シンポジウム2020 研究紹介資料(en japonés). Ministerio de Defensa japonés 防衛省. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2023 . Consultado el 1 de enero de 2024 .
  125. 1 2 3 "超速射・レールガン(電磁加速砲)を日本独自で開発へ 中露ミサイルを無力化防衛省が概算要求" [ La solicitud presupuestaria del Ministerio de Defensa muestra que Japón desarrollará un cañón de riel interno para neutralizar misiles chinos y rusos. ] . Sankei Shimbun (en japonés). 22 de agosto de 2016. pág. 1. Archivado desde el original el 21 de octubre de 2023 . Consultado el 1 de enero de 2024 . 
  126. ^ "極超音速レールガン 連続射撃への道" (PDF) .防衛装備庁技術シンポジウム2023 (en japonés). Ministerio de Defensa japonés 防衛省. págs. 10-12 . Archivado (PDF) desde el original el 22 de diciembre de 2023 . Consultado el 1 de enero de 2024 . 
  127. 1 2 "防衛装備庁技術シンポジウム2023〜防衛技術指針20 23と防衛力の抜本的強化につながる研究開発について〜" .防衛装備庁技術シンポジウム2023〜防衛技術指針2 023と防衛力の抜本的強化につながる研究開発について〜極超音速レールガン連続射撃への挑戦. 5 de diciembre de 2023 . Consultado el 1 de enero de 2024 , a través de YouTube .
  128. ^ "令和3年度 政策評価書 (事前の事業評価)" (PDF) .令和3年度 政策評価書 (事前の事業評価) (en japonés). Ministerio de Defensa japonés, Fuerzas de Autodefensa japonesas 防衛省・自衛隊. Archivado (PDF) desde el original el 21 de octubre de 2023 . Consultado el 1 de enero de 2024 .
  129. ↑ "Programas de Defensa y Presupuesto de Japón Resumen del Presupuesto del Año Fiscal 2022 ~Paquete de Aceleración del Fortalecimiento de la Defensa~ Resumen del Presupuesto del Año Fiscal 2022 (Incluye Presupuesto Suplementario del Año Fiscal 2021)" (PDF) . Programas de Defensa y Presupuesto de Japón Resumen del Presupuesto del Año Fiscal 2022 ~Paquete de Aceleración del Fortalecimiento de la Defensa~ Resumen del Presupuesto del Año Fiscal 2022 (Incluye Presupuesto Suplementario del Año Fiscal 2021) . Ministerio de Defensa de Japón 防衛省. pág. 29. Archivado (PDF) del original el 30 de agosto de 2023. Recuperado el 1 de enero de 2024 . 
  130. ↑ "XユーザーのAcquisition Technology & Logistics Agencyさん: 「#ATLA ha realizado la primera prueba de disparo a bordo de un cañón de riel en el mundo con la cooperación de la JMSDF. Para proteger a los buques contra amenazas aéreas y de superficie con proyectiles de alta velocidad, ATLA promueve firmemente el despliegue temprano de la tecnología de cañones de riel.」" . X (anteriormente conocido como Twitter) . X (anteriormente conocido como Twitter) @alta_kouhou_en. 17 de octubre de 2023. Archivado del original el 24 de octubre de 2023. Recuperado el 1 de enero de 2024 .
  131. ↑ Takahashi, Kosuke (19 de octubre de 2023). "Japón realiza la primera prueba de cañón electromagnético desde un buque en alta mar" . Naval News . Archivado del original el 17 de diciembre de 2023. Consultado el 1 de enero de 2024 .
  132. ↑ "El Comandante en Jefe de la Flota de Autodefensa inspeccionó el Centro de Pruebas de Shimokita, Agencia de Adquisiciones, Tecnología y Logística (ATLA)" . Flota de Autodefensa 自衛艦隊. 30 de octubre de 2023. Archivado del original el 31 de diciembre de 2023. Consultado el 1 de enero de 2024 .
  133. ↑ "Todo lo que necesitas saber sobre los cañones de riel en 2023: el arma impulsada por fuerza electromagnética" . Born to Engineer . 2 de febrero de 2023. Consultado el 1 de octubre de 2023 .
  134. ↑ "Poniendo la 'Ciencia' en la 'Ciencia Ficción': Cañones de riel" . Revista Ottawa Life . 23 de agosto de 2012. Consultado el 1 de octubre de 2023 .
  135. ↑ Frost, Tracy. «Electrónica resistente para el control de proyectiles hipersónicos bajo aceleración extrema» . Programa SBIR/STTR de la Armada de los Estados Unidos. Archivado del original el 11 de febrero de 2015. Consultado el 10 de febrero de 2015 .
  136. ↑ "El desarrollo del proyectil del cañón electromagnético supera las pruebas críticas" . Revista SEAPOWER . 22 de junio de 2015. Archivado del original el 26 de junio de 2015. Consultado el 3 de noviembre de 2025 .
  137. ↑ LaGrone, Sam (14 de abril de 2015). "NAVSEA detalla la prueba del cañón electromagnético At Sea 2016 en el JHSV Trenton – USNI News" . News.usni.org. Archivado del original el 25 de diciembre de 2015. Recuperado el 24 de diciembre de 2015 .
  • "Observa el disparo del cañón electromagnético de la Armada desde todos los ángulos. El cañón electromagnético realiza el primer disparo de su serie de puesta en servicio" . Popular Mechanics . 21 de marzo de 2017.Incluye un vídeo de YouTube de noviembre de 2016.
Lecturas relacionadas
6 articulos
Centro de Guerra de Superficie Naval, División DahlgrenCentro de Guerra de Superficie Naval, División DahlgrenEl Centro de Guerra de Superficie Naval de los Estados Unidos , División Dahlgren ( NSWCDD ), que lleva el nombre del Contralmirante John A. Dahlgr...Motor linealMotor linealUn motor lineal es un motor eléctrico al que se le ha "desenrollado" el estator y el rotor , por lo que, en lugar de producir un par ( rotación ), ...ElectroimánElectroimánUn electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante una corriente eléctrica . Los electroimanes suelen estar formado...ProjectileProjectileA projectile is an object that is propelled by the application of an external force and then moves freely under the influence of gravity and air re...VelocidadLa velocidad es la rapidez en combinación con la dirección del movimiento de un objeto . La velocidad es un concepto fundamental en la cinemática ,...Energía cinéticaEnergía cinéticaEn física , la energía cinética de un objeto es la forma de energía que posee debido a su movimiento . [1]