Rail Gun Nedir? Nasıl Çalışır?

Okuma Süresi: 3 Dakika  | Yazdır

Rail gun deyince eminim birçok kişinin aklına meşhur fps oyunu Quake gelir. Quake oyununda tek vuruşla rakibi kızartan railgun isimli dehşet bir silah vardır. Bu silah oyunda o kadar büyük bir öneme sahiptir ki, bu silahı ele geçiren kişi rakiplerine karşı büyük üstünlük sağlayabilmektedir. Fakat silahı ele geçirmekle iş bitmiyor, onu hakkıyla da kullanmak gerekiyor. Öyle ki bu silahla hedef alı vurabilmek gerçekten ayrı bir kabiliyet meselesidir. Seneler öncesinden böyle bir silaha hayranlıkla bakıp, gerçek olma meselesine ihtimal bile vermiyorken; bilim adamları elektromanyetik raylı silahı üzerinde çalışmaları tamamlamış durumdalar.

Rail gun, ya da orjinal ismiyle elektromagnetic rail gun aslen elektromanyetik alan oluşturularak kurulmuş bir sistem. Barutlu silahlardan çıkan mermilerin hızları yaklaşık 200 m/sn iken, elektromanyetik alan kullanılan raylı silahımızda ise bu 16000 m/sn ve elbetteki menzilide yaratılan elektromanyetik alanla orantılı olarak çok çok uzun mesafeler etkili olunabilmekte.

Silah basit bir şekilde şemalanacak olursa temel 3 parça yer alıyor. Bu parçalar güç kaynağı, birbirine paralel ray sistemi ve hareket armatürü(mermiyi tutan iki paralel ray arasındaki hareketli parçacık). Güç kaynağının pozitif terminalinden çıkan elektrik akımı, pozitif ray üzerinde ilerleyip aradaki köprü görevi gören armatürün üzerinden negatif raya geçiyor ve negatif ray üzerindende güç kaynağına dönüyor. Tabiki ray üzerindeki bu akım geçişi bir manyetik alan yaratıyor. Ancak dikkat edilmesi gereken bir nokta; manyetik alanlar birbirine zıt yönlü(resimdede görülen halkalar), bunun nedeni de sağ el kuralı. Sağ el kuralından bahsetmek gerekirse; sağ el baş parmağımız akım yönünü gösterecek şekilde avcumuzu açarız, geri kalan parmaklar kıvrılır. Elimiz bir silindiri tutuyormuş gibi olur ve kıvrılan parmaklar manyetik alan yönelimini verecektir. Bu hiçbir zaman şaşmayacak bir yöntemdir.

Akımı raya verdik armatür üzerinden diğer raya geçirdik dolaşımı sağladık bu dolaşım sağlanırkende manyetik alanı oluşturduk. Sonuç itibariyle tüm bu şamatadan sonra elimizde bir kuvvet oluşsun ki mermiyi fırlatalım bu da lorentz kuvveti. F = (i)(L)(B) i: akım. L: rayın uzunluğu. B: manyetik alan ve son olarak F:kuvvet. Teorik olarak bu şekilde çalışan bir silah olan rail gun; uygulamada elbette bir çok soru ve sorun ile karşılaşmıştır. Mesela bu akım yüksek bir akım olacak ve üzerinden ne kadar yüksek akım geçerse raylar o kadar ısınacak. Acaba ısınan raylar yüzünden verim kaybı olacak mı? Oluşan büyük manyetik alan neticesinde acaba silah bu bir mıknatıs gibi davranabilir mi? Veya iki adet rail gun yanyana olduklarında oluşturdukları manyetik alanların birbirlerine etkileri ne olabilir? Bu silahla bir duvarın arkasına etki edilebilir mi? gibi birçok soru sorulabilir.

Silahın ne tür mermi kullanacağına gelirsek, ferromanyetik elementlerin kullanılacağı muhtemel ama ferromanyetik özellik gösteren her element kullanılabilirmi acaba? Zira dediğim gibi bu elektromanyetik alan canavarı biraz ısınacak ve maksimum kuvvet için iyi bir iletken kullanmak gerekecek. Elbetteki bunun çok sert, erime ısısı yüksek ve genleşme katsayısı düşük bir element olması da gerekiyor. Bu gibi özellikleri ekleyince günümüz uçak sanayii ve uzay teknolojisinde kullanılan Tungsten(wolfram) akla en yatkın tercih olarak aklıma geliyor.