Для чего может пригодиться пушка Гаусса?
Поиск оптимальных параметров конверсии энергии магнитного поля в кинетическую энергию снаряда
Ученик 11Б класса школы № 1571 г. Москвы Тимофей Муравин разработал проект возможного практического применения электромагнитной пушки Гаусса. Руководитель проекта – преподаватель математики школы № 1571 Никулина Надежда Владимировна.
В середине XIX века основоположник математической теории электомагнетизма Карл Фридрих Гаусс сконструировал устройство, состоящее из двух параллельных проводников, между которыми создавалось мощное магнитное поле. Снаряд, укрепленный в проводниках, получал значительный толчок и ускорялся до высокой скорости. К концу XIX века идея пушки Гаусса стала популярна как возможная более совершенная альтернатива обычному пороховому огнестрельному оружию. Энергию, которую дает электромагнитный градиент (изменение силы магнитного поля на определенном расстоянии), должна была заменить энергию порохового заряда. В теории металлический (или из другого проводящего материала) снаряд в электромагнитном поле можно разогнать до огромной скорости (несколько км/c). При этом отсутствует проблема возможного отсыревания пороха или его изначально низкого качества.
Однако в XX веке пушка Гаусса не оправдала возложенных на нее надежд. Все реализованные варианты имеют довольно низкий КПД (около 20%), высокую стоимость, низкую надежность, и устройство до сих пор остается главным образом лабораторной игрушкой. Игрушкой тем не менее интересной, которая, вероятно, дождется своего звездного часа. Новые энергетические установки и новые сверхпроводящие материалы сделают ее более эффективной, а еще могут появиться новые задачи, для которых именно электромагнитная пушка подойдет наилучшим образом. Что особенно приятно, эти новые задачи совсем не обязательно будут военными, они, например, могут быть связаны с мирным освоением космоса.