El cañón electromagnético de riel
es un arma actualmente en fase experimental que cuenta con altas
posibilidades de
equipar a los buques de guerra en un futuro inmediato. Su implantación
en buques militares podría suponer una auténtica revolución en la
tecnologia naval militar, dejando a muchos de los buques actuales
prácticamente obsoletos.
Una característica de este arma
es que arroja un proyectil sin carga explosiva, fabricado en un material muy
denso y duro, como puede ser tugsteno, aunque también pueden utilizarse
aleaciones de acero de alta densidad y dureza, según sea la aplicación destinada para cada proyectil.
La impulsión es como se dijo anteriormente electromagnética, por lo que no es
necesario un propelente explosivo para el proyectil. Por tanto no es necesario
el empleo de ningún material explosivo asociado a esta arma, lo cual facilita y
abarata los costes de fabricación de los proyectiles, así como elimina los
riesgos de manipulación y estiba abordo en el siempre peligroso pañol de
municiones, esto tiene como ventaja asociada que se reduce la vulnerabilidad
del buque.
Otra característica es la elevadísima
velocidad inicial del proyectil a su salida del cañón, alcanzando un régimen
hipersónico (mach 7,5), con velocidades iniciales de disparo unas 8 veces superiores a las producidas en un cañón
convencional, esto se traduce en la obtención de una gran precisión de disparo y alcance muy
elevado, que puede ser incluso superior a los 200 Km. A esta distancia el
proyectil de tugsteno todavía llega a su objetivo con una velocidad de Mach 5,
por lo que su energía cinética es todavía elevadísima pudiendo atravesar un buque no
blindado de lado a lado.
Un problema asociado a los
disparos a tan larga distancia, es la falta de precisión en alcanzar el
objetivo, esto se resuelve con proyectiles guiados, los cuales cuentan con un
mecanismo que acciona unas pequeñas aletas activas de dirección para corregir la dirección del
proyectil. Hay que tener en cuenta que a una velocidad de disparo el proyectil
de Mach 7,5 se alcanza el horizonte en solo 6 segundos (a esta distancia no
sería necesario proyectil guiado), y los 200 Km son alcanzados en 6 minutos. El
proyectil durante su carrera modifica si es necesario su rumbo para
alcanzar un objetivo marcado previamente por GPS, esto sería en caso de
objetivo terrestre estático. En caso de disparar a un objetivo móvil como puede
ser otro buque, el proyectil puede recibir señales externas de corrección de
rumbo para alcanzar un blanco móvil, estas señales pueden ser enviadas desde un
satélite, o una aeronave de apoyo.
El cañón de riel consiste en dos
rieles de metal paralelos conectados a un suministro de corriente eléctrica.
Cuando un proyectil conductor es insertado entre los rieles (en el extremo
conectado a la fuente de corriente), éste completa el circuito. Los electrones
fluyen del terminal negativo de la fuente de energía al riel negativo, cruza el
proyectil, baja por el riel positivo, y vuelve al suministro de corriente.
Esta corriente transforma al
cañón de riel en un electroimán, creando un potente campo magnético alrededor
de los rieles hasta la posición del proyectil. El campo magnético circula
alrededor de cada conductor según la regla de la mano derecha. Dado que la
corriente está en dirección opuesta a lo largo de cada riel, el campo magnético
neto entre los rieles (B) es dirigido verticalmente. En combinación con la
corriente (I) que cruza el proyectil, esto produce una fuerza de Lorentz, que
acelera el proyectil a lo largo de los rieles. Existen también otras fuerzas
que empujan el riel en otros sentidos, pero debido a que éstos están montados
firmemente, no pueden moverse. El proyectil se desliza a lo largo de los
rieles, desde el extremo que está conectado al suministro de energía, hacia el
otro.
Un enorme suministro de energía
eléctrica, del orden de los millones de amperios crearán una tremenda fuerza en
el proyectil, acelerándolo a velocidades elevadísimas, siendo de unos 7000 -
8000 km/s en armas pesadas, y de hasta 20 km/s con proyectiles pequeños
inyectados dentro del cañón de riel. A pesar que estas velocidades son
teóricamente posibles, el calor generado al propulsar los proyectiles es
suficiente para erosionar los rieles rápidamente. Debido a esto, sería
necesario reemplazar los rieles frecuentemente, o utilizar materiales
resistentes al calor que puedan ser conductores para producir el mismo efecto.
Si fuera posible construir un
arma automática de tiro rápido con esta tecnología, el cañón de riel tendría
otras ventajas agregadas a la velocidad de tiro. El mecanismo de disparo de un
arma de fuego convencional debe mover y acomodar el proyectil y la carga
propulsora, mientras que en un cañón de riel sólo es necesario mover el proyectil.
Además, el cañón de riel no necesita extraer una vaina vacía de la recámara,
por lo que puede colocarse una munición fresca inmediatamente después de hacer
el disparo.
Las armadas de Estados
Unidos, China y Rusia están trabajando en la actualidad en el desarrollo de
cañones basados en la impulsión electromagnética del proyectil, para equipar sus
buques de guerra en sustitución de los cañones convencionales.
Los buques de guerra que incorporan este tipo de cañones deben de contar con una planta de potencia eléctrica muy sobredimensionada, esto puede hacer que se generalicen los buques militares con propulsión eléctrica (motores eléctricos para mover la hélices), siendo la energía eléctrica generada por una planta de potencia con alternadores accionados por motores diésel y/o turbinas de gas.
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