A quienes hayan jugado al Ogame, al BattleTech, etc este nombre les sonará. O les suena uno de sus sinónimos: railgun, rifle Gauss…
El caso es que este arma no es algo de la ciencia-ficción, es posible desarrollar una. De hecho se fabrican y se comercializan, si bien es un arma que se compra la gente friki dado que no es muy eficiente. De esto, una prueba es que ningún ejército actual la utiliza. No obstante es sabido que muchos ejércitos inviertieron grandes sumas de dinero para intentar desarrollar un arma compacta basada en esta tecnología (sin mucho éxito).
¿Y cuál es la idea?¿En qué se basa el funcionamiento? Primeramente vamos a poner un vídeo en el que se ve de lo que es capaz.
¿Impresiona eh? Aún más si se tiene en cuenta que la bala que enseñan no lleva ni una pizca de pólvora, tampoco hay pólvora en el arma que la lanza. ¿Magía? ¡No!, es que el magnetismo vale para cosas divertidas. Vamos a intentar explicar cómo funciona.
La clave está en que la bola que empujan es "metálica". Eso implica que es atraida por el imán (la pieza rectangular que sujetan con la mano). Si se trata de un imán potente (imán de neodimio, por ejemplo) la bola es fuertemente atraída y golpea con mucha fuerza el imán. La cantidad de movimiento (o en términos de andar por casa, el empuje) se transmite al imán y, de éste, a la canica que hay al otro lado (Es algo similar a esos adornos de mesa de despacho formados por unas cuantas bolas colgadas de cables. Se deja caer la de un extremo y las de en medio no se mueven, la que "sale empujada" es la del extremo). El caso es que el imán transmite la cantidad de movimiento (empuje) a la canica y ésta sale disparada porque nada la frena o retiene. El hecho de colocar una cánica y no otra bola metálica es para evitar que sea atraída (frenada) por el imán en su trayectoria de salida.
Demos una vuelta de tuerca más. ¿Es posible obtener un efecto multiplicador de la cantidad de movimiento? Más que nada porque en el pirmer vídeo no parece que el proyectil lleve el mismo empuje que la canica.
Supongamos que en lugar de canica colocamos otra bola de metal y, a unos pocos centímetros de su trayectoria de salida colocamos otro imán con otra bola metálica en el extremo opuesto. El caso es que la primera bola metálica es atraida por el primer imán e impacta con él. Transmitirá una determinada cantidad de movimiento al imán, y éste a la bola metálica que está al otro lado. Designemos a la cantidad de movimiento de la bola de entrada como Q. La bola que sale disparada tendrá esa cantidad de movimiento. Al ser metálica, el primer imán le frena, pero vamos a suponer que muy poco. Cuando llega al segundo imán, tendrá una cantidad de movimiento igual a 2·Q. (La cantidad de movimiento que ya llevaba más la que le da la fuerza de atracción del segundo imán). A su vez, la bola de salida llevará 2·Q de empuje. Si colocamos un tercer imán tendremos una bola de salida con 3·Q de fuerza de empuje.
Perooooo…la bola sale muy poco empujada. ¡Si! porque los imanes se mueven (consumen empuje). EL hecho de colocar varias bolas a la salida se basa en la idea de los adornos de sobremesa (los de las bolitas que se transmiten el empuje) para alejar a la bola de salida de la influencia frenadora del imán correspondiente. Es decir, en la salida colocamos unas cuantas bolas metálicas de manera que la que sale disparada está o suficientemente alejada del imán como para no verse afectada (frenada) por él.
¿y el primer vídeo de todos usa este método? no, el primer vídeo se basa en el magnetismo, pero no de imanes, sino en el asociado a toda corriente eléctrica. Las corrientes eléctricas generan un campo magnético que es proporcional a la corriente que atraviesa el cable (más o menos, tampoco vamos a entrar en detalle, que daría para mucho). El caso es que estas pistolas Gauss emplean un cilindro de lo que sea con un hueco interior por el que pueda circular el proyectil (el cañon de una pistola normal). Alrededor del cilindro dan muchas vueltas con un cable de cobre normal y corriente. Es decir, si por el cable pasa una corriente de valor I, al dar n vueltas tendremos un campo magnético proporcional a n·I. Con esto se logra un campo magnético muy elevado con una corriente baja. Digamos que se usa n veces la misma corriente. En el dibujo se tienen 3 bobinas colocadas a lo largo del cañón. Cada una se conecta auna batería encargada de suministrar la corriente. La primera se activa y el campo magnético generado atrae al proyectil hacia el centro de la bobina. Cuando llega al punto medio de la primera bobina, ésta se apaga y se conecta la siguiente. De esta manera la primera no frena al proyectil en su avance hacia la segunda bobina. Del mismo modo se hace con la tercera y al final, la velocidad de salida es elevadísima.
La construcción real implica el empleo no de baterías, que no tienen capacidad de proporconar picos elevados de corriente, sino condensadores, sistemas de almacenamiento con una capacidad de almacenar energía mucho más baja que una batería pero con la posibilidad de suministrarla toda de golpe, con lo que las corrientes de salida son muy altas. En la imagen inferior se ve un cañón Gauss de 4 bobinas y cuatro condensadores conectados. La secuencia de activación de bobinas se puede lograr mediante fotodetectores IR, sensores de efecto Hall, etc. que detecten la posición del proyectil dentro del tubo.
(estas dos imágenes son cortesía de Wikipedia, cómo no)
Mmmm muy interesante y muy bien explicado, si nos explicaran estas cositas en las clases de física se harían mucho más amenas… Aun recuerdo dar cabezazos mientras pensaba ¿Y para que leches me explicas todo el royo de los campos, la autoinducción y demás si yo quiero programar? Así al menos hubiera tenido un fin destructivo xD
Y todo el mundo sabe que los fines destructivos están mal, pero resutan atractivos….como el Lado Oscuro.
Ah!y gracias!
Mayormente el artículo está muy bien, peeero…, al principio expusiste que los militares habían desechado la idea de un arma a partir del principio físico, que a mí entender me parece bastante viable. ¿Conoces las razones por las que no se emplean dichas armas? No sé, falta de velocidad o algo «asín».
Y ¡viva el lado oscuro!
Probablemente que el ratio matar/coste no les gustaba demasiado. No obstante algo habrán intentado. Como me molaría ver un video de un cañon Gauss tamaño antiaereo (un Basilisk para los más friquis) Felicitaciones por el artículo Mosiah.
xD Cierto que es intrigante lo de los militares: sin polvora, sin retroceso, sin explosiones indeseadas…
Lógicamente un soldado no va a llevar un par de baterías de coche para cargar los condensadores, pero ¿¿porqué no en blindados?? Seguramente esa relación matar/coste de la que habla ergodic…
¡Gracias a ti por el articulo Mosiah!
Lo que he visto es que ya no les interesa. Pero una cosa es lo que se dice y otra lo que se hace. Igual en un oscuro hangar del área 51 se hace algo.
En mi opinión, si es cierto que no les mola, posibles razones pueden ser éstas:
-Una cosa es perforar el blindaje de una lata de alubias y otra la plancha de metal que llevan los pavos del ejército (los chalecos antibala de Kevlar son cosa del pasado…ved BlackHawk derribado).
-La velocidad de disparo es baja. Y conseguir una velocidad elevada implica conseguir picos de tensión (para generar corriente elevadas) a una frecuencia alta. El dimensionamiento de componentes de la fuente de alimentación no es obvia (para ser algo portátil y de precio «económico»).
– La fuente de alimentación (incluyendo baterías) no sería de tamaño razonable.
– Depender de cosas que se pueden descargar no siempre mola. Las balas llevan su propia polvora y es algo autocontenido.
– En definitiva, por lo mismo que los coches eléctricos no terminan de ser comerciales del todo.
Pero esto, es una opinión de alguien que tampoco es un experto.
En un blindado sería posible hacerlo más gordo y matar soldados, pero en blindado contra blindado necesitamos un cañón más grande que para atacar a soldados y, vuelta a empezar: coste, tamaño, energía.
tremendo cañon, imaginate si fuese desarrollado con fines de guerra seria el negocio del año en el mundo militar
Yo lo conocí en un juego de Rol llamado Paranoia, que enseñaba cosas muy útiles para la vida diaria 😛
Muy buena la explicación, maestro.
Y luego dicen que esas cosas son peligrosas (los juegos de rol digo :P, los caniones Gauss si que son peligrosos…)
Gracias Skaaven!Por cierto, me juego 3 trozos de piedra de disformidad a que también juegas al Warhammer Fantasy (incluso podría decir que ejército llevas)
Deberíais mirar en la wikipedia lo que dice sobre el cañón Gauss. Ya os digo que se está desarrollando esta tecnología (análoga a la utilizada en los aceleradores de partículas) con fines belicistas, no obstante existen cuatro factores que la hacen dificilmente adaptable:
1) Altísimos costes energéticos para una productividad eficáz.
2) Deficiencias de adaptabilidad debido al gran tamaño necesario del dispositivo para acelerar los proyectiles al pico de rozamiento «aire/proyectil», índice óptimo de eficiencia deseable para que la capacidad destructiva sea máxima.
3) Inferioridad de esta tecnología en relación a los dispositivos más «primitivos». Esto se debe a que un misil aire/tierra (por ejemplo), requiere un dispositivo menos aparatoso y la capacidad destructiva y el alcance del proyectil son evidentemente superiores (aunque no la capacidad perforante, que en las Armas Gauss se ha demostrado alarmantemente superior). Esto relega al Cañón Gauss como arma perforante de forma casi exclusiva, ya que resulta imposible modificar los proyectiles para hacerlos explosivos (por ejemplo) debido a que el proyectil tiende a fundirse debido a la fricción.
4) Protoestado de desarrollo de la tecnología, que se encuentra actualmente en desarrollo teórico y práctico.
Teórico, mediante el estudio de nuevos desarrollos y tecnologías sean más eficientes (como el Railgun, que al contrario de lo que piensan algunos no es lo mismo que el Cañón Gauss aunque sí muy parecido)
Práctico, mediante la mejora del modelo de Cañón Gauss, implementando métodos que reduzcan los pormenores de esta tecnología para convertir el arma Gauss en un sustituto eficaz de los proyectiles perforantes.
gauss no se, pero BaE systems le entrego hace un par de meses a la US Navy un cañoncito de Railes de 35 Mj para empezar a jugar al aqui te pillo aqui te peto el ojal
No deja de sorprenderme la insistencia en el uso militar de esta tecnología, cuando en el mundo científico, concretamente en la astrofísica, hace años que lo usan, en la NASA y otras agencias espaciales son de uso corriente para simular impactos de meteoros sobre distintas superficies, concretamente micro meteoritos, que son muy peligrosos para las naves espaciales, estos sistemas son mucho mas potentes que estas armas caseras tan populares en blogs de la web, el cañón magnético que utiliza la NASA ( yo lo vi. en un documental hace años) ponía un perdigón de metal a una velocidad similar a la de un meteorito al impactar con la tierra.
A esa velocidad el proyectil con el roce del aire se calentaba a la misma temperatura que la superficie solar, igualito que pasa con un rayo, y ciertamente el aspecto del disparo recordaba a un rayo, mismo sonido, mismo aspecto, solo que con una trayectoria perfectamente recta, y el agujero que dejaba el perdigón en un bloque de hormigón, resultaba ser una replica en miniatura de un cráter de meteorito.
Por eso los militares se fijaron en esta tecnología por su potencial militar y la gran potencia de este tipo de armas, pero la investigación esta en su fase inicial, no son armas practicas aun, ni como sistemas de artillería, ni como armas cortas de infantería, según se desarrolle la tecnología, aparezcan superconductores a temperaturas altas, y se desarrollen las pilas de combustible de hidrogeno, y la tecnología de fusión nuclear, o cualquier otra tecnología energética avanzada, no aparecerán versiones funcionales de este tipo de armas.
De momento es una herramienta exclusiva del mundo científico y esperemos que por muchos años.
Y tal vez acelerar particulas pequeñas, pero muchas,a una gran velocidad, el consumo seria menor, la aceleracion mayor, la eficiacia de aceleracion en un pequeño espacio se mejoraria, al implementar mas bobinas magneticas en el recorrido. Seria como disparar con una escopeta de cartuchos. Muchos y pequeños . . . . .
Es mas facil coordinar una buena aceleracion con sensores de variacion de campos magneticos y procesado por un pc que con otros sistemas mas bastos, se tendria un sensor de toda la deformacion magnetica en el espacio, pudiendo modificar el campo tractor o el deflector . Siempre he pensado que usar la micro da mas eficiencia que la macro. Un saludo amigos gaussianos.
Bueno pensándolo bien se puede realizar este cañón de Gauss, pero no solamente con bobinas, se podría usar el mecanismo de un cañón convencional, y colocar como un valor agregado esta parte de la aplicaci{on del magnetismo en metales.