Quote from Lê Công Hoàng Sơn on 11/10/2021, 20:48

     Với vận tốc gấp 7 lần vận tốc âm thanh, tầm bắn lên đến 500km, pháo điện từ là khẩu pháo đưa đầu đạn đi nhanh và xa mà không cần tới thuốc nổ, là một loại vũ khí có tiềm năng to lớn. Vậy thứ vũ khí này là gì và tại sao hiện nay chưa có bất kì quân đội nào trang bị đại trà thứ vũ khí mạnh mẽ này? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu.

                                                                           

     Cấu tạo:

Khối nguồn (bao gồm khối tạo năng lượng & khối nguồn xung – power generator & power supply): Tạo năng lượng để cấp điện cho súng điện từ railgun. Dòng điện được cấp cho các khẩu súng điện từ railgun với kích thước trung bình đến lớn có cường độ đến vài triệu Ampe (Dòng điện với cường độ 0.2 Ampe là đủ gây chết người).

                                                                               

 

Đường ray – conducting rail: Đường ray của súng điện từ railgun làm bằng vật liệu dẫn điện như đồng. Chiều dài của đường ray này có thể dài đến 9 mét. Đường ray này sẽ đóng vai trờ như bệ phóng để phóng đẩu đạn đi.

Lõi mang đầu đạn – armature: Lõi mang đầu đạn của súng điện từ railgun cũng được làm bằng vật liệu dẫn điên. Lõi sẽ nối 2 đường ray thành một mạch điện kín.

Đầu đạn – projectitle: Đương nhiên là thành phần quan trọng nhất của súng điện từ railgun. Tùy theo mục tiêu mà đầu đạn có thể sẽ khác nhau nhưng thường sẽ chứa chất nổ để công phá mục tiêu.

     Nguyên lí hoạt động: súng điện từ railgun hoạt động dựa trên lực Lorentz

                                                                 

Khi bật công tắc, nguồn sẽ cấp dòng điện một chiều đi qua đường ray cực dương, qua lõi mang đầu đạn, quay trở lại cực âm (màu da cam trong hình vẽ). Dòng điện chạy trong đường ray sẽ sinh ra từ trường (màu xanh mây) xoay quanh cuộn dây (giống như kiến thức trong các bài học vật lý phổ thông). Tổng hợp từ trường gây ra bởi dòng điện chạy qua 2 đường ray sẽ là từ trường theo phương thẳng đứng.

"Từ trường theo phương thẳng đứng (B)" đặt lên lõi mang đầu đạn kết hợp với "dòng điện (i)" chạy qua lõi mang đầu đạn sẽ tạo ra lực Lorentz. Đây chính là lực để đẩy đầu đạn đi ra khỏi nòng súng. Do lực này tỉ lệ thuận với cường độ từ trường (quyết định bởi cường độ dòng điện qua đường ray) và chiều dài đường ray, nên chỉ cần dòng điện đủ lớn, đường ray đủ dài, súng điện từ railgun sẽ bắn ra một viên đạn với khả năng công phá cực lớn.

      Những ưu điểm của súng điện từ railgun: Bên cạnh sức mạnh to lớn từ tốc độ và tầm bắn là việc nó dùng lực điện từ thay vì dùng áp lực từ vụ nổ trong nóng súng. Điều này khiến cho các đầu đạn của súng điện từ trở nên nhỏ, nhẹ, an toàn hơn vì không cần phải chứa thuốc súng, từ đó một chiến hạm có thể mang nhiều đầu đạn hơn. Các tàu chiến chỉ có thể mang được tới 70 tên lửa có điều khiển và bắt buộc phải quay về cảng để bổ sung do không thể đưa  tên lửa lên tàu ở giữa biển. Trái lại, đạn của pháo điện từ có thể xếp lên tàu dễ dàng ở giữa biển và tàu có thể mang được hàng trăm viên. Ngoài ra, các thiết bị phóng của pháo điện từ không hề chứa chất nổ nên rất an toàn cho tàu chiến. Việc đánh chặn một đầu đạn bay với vận tốc siêu thanh với kích thước nhỏ gần như là vô vọng. Tiếp theo, những khẩu railgun vận hành cực êm với độ giật gần như bằng không

    Lí do không được sử dụng: Với những ưu điểm ấn tượng, tưởng chừng pháo điện từ railgun sẽ là vũ khí lí tưởng. Tuy nhiên với hạn chế về công nghệ, những ưu điểm trên không bù đắp nổi những thiếu sót của món vũ khí này. Nhược điểm lớn nhất của pháo điện từ chính là độ chính xác. Dù nhanh, mạnh nhưng những viên đạn bắn ra chỉ đơn thuần bay theo quán tính và dễ dàng bị ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên như môi trường và thời tiết. Một nhược điểm lớn nữa là tốc độ. Dù nhanh nhưng những viên đạn điện từ vẫn không thể bắt kịp với các tên lửa, tốc độ lên đến 9 lần tốc độ âm thanh. Pháo điện từ còn khiến các phương tiện mang nó như tàu chiến rất dễ bị tổn thương. Sau khi bắn ra quả đạn, nó phát ra các sóng điện từ và bức xạ nhiệt mạnh, kết quả là các trạm radar của đối phương dễ phát hiện tàu, dù là có tính năng tàng hình mạnh đến mức nào. Tất nhiên là sau đó ngay lập tức sẽ có đòn đáp trả đường không, đường biển hoặc trận pháo kích trả đũa. Các siêu hạm khổng lồ sẽ biến thành các tấm bia tập bắn di động trên biển của hàng loạt tên lửa chống hạm. Như vậy, rất có thể đợt pháo kích đầu tiên của nó cũng sẽ là lần bắn cuối cùng. Vật liệu cũng là một vấn đề nan giải vì dù không giật, nó vẫn tạo ma sát và áp lực khổng lồ lên chính bản thân mình, rút ngắn tuổi thọ của bản thân đi vô cùng đáng kể