Разгонять электромагнитными полями можно не только частицы, но и что–нибудь покрупнее, например снаряды. При этом, как показывают расчеты, в отличие от обычных пушек, использующих порох, можно создавать орудия, которые смогут с Земли посылать свои снаряды даже на орбиту.
Причем во внедрении таких орудий заинтересованы не только военные. Электродинамические ускорители массы – так называют электромагнитные пушки, или катапульты, – вполне могут быть использованы для переправки на орбитальную станцию грузов, которые не боятся больших стартовых перегрузок. Такая транспортировка будет стоить намного дешевле, чем транспортировка с помощью ракет.
Принцип действия рельсотрона
Однако вернемся к возможностям использования таких установок в рамках программы СОИ. Идея использовать электромагнитные поля для увеличения дальности стрельбы восходит к началу XX века. В 1916 году изобретатели разных стран пытались повысить дальнобойность пушек, обматывая их стволы проводами, по которым пропускался электрический ток. Однако в таких пушках–соленоидах снаряды массой 50 г удавалось разогнать только до скорости 200 м/с (для сравнения: обычные пушки выбрасывают снаряды со скоростью до 3000 м/с).
Потому об "электрических пушках" надолго забыли. Лишь в 1978 году американцы решили вдохнуть в старую идею новую жизнь. За это время появились новые сверхпроводящие материалы, сверхъемкие накопительные конденсаторы, поэтому скорость выбрасываемых снарядов можно было существенно повысить.
Ныне в качестве электромагнитной пушки чаще всего рассматривают так называемый "рельсотрон". Основная часть установки действительно представляет собой два металлических рельса, между которыми создается разность потенциалов. Токопроводящий снаряд располагается между ними с таким расчетом, чтобы замкнуть электрическую цепь. Ток создает магнитное поле, взаимодействуя с которым снаряд выбрасывается силой Лоренца. При токе в несколько миллионов ампер можно создать электромагнитное поле, которое способно разогнать снаряды с ускорением до 105 g, где g – ускорение свободного падения, равное округленно 10 м/с. Однако, чтобы килограммовый снаряд приобрел необходимую скорость 10–40 км/с, все равно потребуется электромагнитная пушка длиной 100–300 м.
Ныне опытные образцы электромагнитных пушек стреляют "снарядами" массой всего 2–10 г со скоростью 5–10 км/с. На большее пока не хватает мощности импульсных источников тока.