payamvha/North_RAG huggingface dataset:
است. در سال ۱۹۴۴، در طول جنگ جهانی دوم، یواخیم هنسلر از اداره تسلیحات آلمان، اولین ریل‌گان از نظر تئوری قابل اجرا را پیشنهاد کرد. در اواخر سال ۱۹۴۴، تئوری پشت توپ ضدهوایی الکتریکی او به اندازه‌ای پیشرفت کرده بود که به فرماندهی پدافند هوایی لوفت‌وافه اجازه داد مشخصاتی را صادر کند که خواستار سرعت دهانه و پرتابه‌ای حاوی ماده منفجره بود. این توپ‌ها قرار بود در آتشبارهای شش‌تایی با نرخ آتش دوازده گلوله در دقیقه نصب شوند و با پایه‌های موجود فلاک ۱۲٫۸ سانتی‌متری ۴۰ سازگار باشند. این توپ هرگز ساخته نشد. وقتی
۴۰ سازگار باشند. این توپ هرگز ساخته نشد. وقتی جزئیات آن پس از جنگ کشف شد، علاقه زیادی برانگیخت و مطالعه دقیق‌تری انجام شد که به گزارشی در سال ۱۹۴۷ ختم شد که نتیجه می‌گرفت این طرح از نظر تئوری امکان‌پذیر است، اما هر توپ به اندازه‌ای نیرو نیاز دارد که بتواند نیمی از شهر شیکاگو را روشن کند. در سال ۱۹۵۰، سر مارک اولیفانت، فیزیکدان استرالیایی و اولین مدیر پژوهشکده علوم و مهندسی فیزیک در دانشگاه ملی استرالیای جدید، طراحی و ساخت بزرگ‌ترین ژنراتور هم‌قطب جهان (۵۰۰ مگاژول) را آغاز کرد. این ماشین از سال ۱۹۶۲ عملیاتی
را آغاز کرد. این ماشین از سال ۱۹۶۲ عملیاتی شد و بعداً برای تأمین انرژی یک ریل‌گان در مقیاس بزرگ که به عنوان یک آزمایش علمی استفاده می‌شد، به کار گرفته شد. در سال ۱۹۸۰، آزمایشگاه تحقیقات بالستیک (که بعداً برای تشکیل آزمایشگاه تحقیقات ارتش ایالات متحده ادغام شد) یک برنامه بلندمدت تحقیقات نظری و تجربی در مورد ریل‌گان‌ها را آغاز کرد. این کار عمدتاً در آبردین پروو گراوند انجام شد و بسیاری از تحقیقات اولیه از آزمایش‌های ریل‌گان انجام شده توسط دانشگاه ملی استرالیا الهام گرفته بود. موضوعات تحقیق شامل دینامیک
الهام گرفته بود. موضوعات تحقیق شامل دینامیک پلاسما، میدان‌های الکترومغناطیسی، تله‌متری، و انتقال جریان و حرارت بود. در حالی که تحقیقات نظامی در مورد فناوری ریل‌گان در ایالات متحده در دهه‌های بعد به‌طور مداوم ادامه داشت، جهت و تمرکز آن با تغییرات عمده در سطح بودجه و نیازهای سازمان‌های مختلف دولتی به شدت تغییر کرد. در سال ۱۹۸۴، تشکیل سازمان دفاع استراتژیک باعث شد اهداف تحقیقاتی به سمت ایجاد مجموعه‌ای از ماهواره‌ها برای رهگیری موشک بالستیک قاره‌پیما تغییر کند. در نتیجه، ارتش ایالات متحده بر توسعه پرتابه‌های
در نتیجه، ارتش ایالات متحده بر توسعه پرتابه‌های کوچک هدایت‌شونده که بتوانند پرتاب با شتاب گرانشی بالا از ریل‌گان‌های آرمیچر پلاسمایی با سرعت فوق‌العاده بالا را تحمل کنند، متمرکز شد. اما پس از انتشار یک مطالعه مهم توسط هیئت علمی دفاع در سال ۱۹۸۵، ارتش ایالات متحده، سپاه تفنگداران دریایی و دارپا مأمور توسعه فناوری‌های پرتاب الکترومغناطیسی ضد زره برای خودروهای رزمی زمینی متحرک شدند. در سال ۱۹۹۰، ارتش ایالات متحده با دانشگاه تگزاس در آستین برای تأسیس مؤسسه فناوری پیشرفته (IAT) همکاری کرد که بر تحقیقات مربوط به
پیشرفته (IAT) همکاری کرد که بر تحقیقات مربوط به آرمیچرهای جامد و هیبریدی، تعاملات ریل-آرمیچر و مواد پرتابگر الکترومغناطیسی متمرکز بود. این مرکز به اولین مراکز تحقیق و توسعه با بودجه فدرال ارتش تبدیل شد و میزبان چند پرتابگر الکترومغناطیسی ارتش، مانند پرتابگر کالیبر متوسط، بود. از سال ۱۹۹۳، دولت‌های بریتانیا و آمریکا در یک پروژه ریل‌گان در مرکز آزمایش تسلیحات داندِرنان همکاری کرده‌اند که در سال ۲۰۱۰ به آزمایشی منجر شد که در آن بی‌ای‌ئی سیستمز یک پرتابه ۳٫۲ کیلوگرمی (۷ پوند) را با انرژی ۱۸٫۴ مگاژول [] شلیک
کیلوگرمی (۷ پوند) را با انرژی ۱۸٫۴ مگاژول [] شلیک کرد. در سال ۱۹۹۴، مؤسسه تحقیقات و توسعه تسلیحات سازمان تحقیق و توسعه دفاعی هند، یک ریل‌گان با یک بانک خازنی ۲۴۰ کیلوژولی با اندوکتانس پایین ساخت که با توان ۵ کیلوولت کار می‌کرد و قادر به پرتاب پرتابه‌هایی با وزن ۳ تا ۳٫۵ گرم به سرعتی بیش از بود. در سال ۱۹۹۵، مرکز الکترومغناطیس در دانشگاه تگزاس در آستین یک پرتابگر ریل‌گان با آتش سریع به نام پرتابگر تفنگ الکترومغناطیسی کالیبر توپ طراحی و توسعه داد. نمونه اولیه این پرتابگر بعداً در آزمایشگاه تحقیقات ارتش
اولیه این پرتابگر بعداً در آزمایشگاه تحقیقات ارتش ایالات متحده آزمایش شد و در آنجا بازدهی خان (breech efficiency) بیش از ۵۰ درصد را نشان داد. در سال ۲۰۱۰، نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا یک ریل‌گان با اندازه فشرده طراحی شده توسط بی‌ای‌ئی سیستمز را برای نصب بر روی کشتی آزمایش کرد که یک پرتابه را به سرعت‌های هایپرسونیک تقریباً یا حدود ، با انرژی جنبشی ۱۸٫۴ مگاژول شتاب داد. این اولین بار در تاریخ بود که به چنین سطحی از عملکرد دست یافته می‌شد. آن‌ها برای این پروژه شعار "Velocitas Eradico" را انتخاب کردند که
پروژه شعار "Velocitas Eradico" را انتخاب کردند که به زبان لاتین به معنای "من، [که] سرعت هستم، ریشه‌کن می‌کنم" است—یا به زبان عامیانه، "سرعت می‌کشد". یک ریل‌گان قدیمی‌تر با طراحی مشابه (۳۲ مگاژول) در مرکز آزمایش تسلیحات داندِرنان در بریتانیا قرار دارد. ریل‌گان‌های کم‌قدرت و در مقیاس کوچک نیز به پروژه‌های محبوب دانشگاهی و آماتوری تبدیل شده‌اند. چندین آماتور به‌طور فعال در حال تحقیق بر روی ریل‌گان‌ها هستند. طراحی. نظریه. یک ریل‌گان از دو ریل فلزی موازی تشکیل شده است (از این رو نام آن ریل‌گان است). در یک سر،
شده است (از این رو نام آن ریل‌گان است). در یک سر، این ریل‌ها به یک منبع تغذیه الکتریکی متصل می‌شوند تا انتهای خان (breech) توپ را تشکیل دهند. سپس، اگر یک پرتابه رسانا بین ریل‌ها قرار گیرد (مثلاً با قرار دادن در خان)، مدار را کامل می‌کند. الکترون‌ها از پایانه منفی منبع تغذیه به سمت بالای ریل منفی، از طریق پرتابه، و به سمت پایین ریل مثبت، به منبع تغذیه بازمی‌گردند. این جریان باعث می‌شود ریل‌گان مانند یک آهنربای الکتریکی عمل کند و یک میدان مغناطیسی در داخل حلقه‌ای که توسط طول ریل‌ها تا موقعیت آرمیچر تشکیل شده
که توسط طول ریل‌ها تا موقعیت آرمیچر تشکیل شده است، ایجاد کند. مطابق با قانون دست راست، میدان مغناطیسی به دور هر رسانا می‌چرخد. از آنجا که جریان در هر ریل در جهت مخالف است، میدان مغناطیسی خالص بین ریل‌ها (B) در زاویه قائم با صفحه‌ای که توسط محورهای مرکزی ریل‌ها و آرمیچر تشکیل شده است، جهت‌گیری می‌کند. این میدان مغناطیسی در ترکیب با جریان (I) در آرمیچر، یک نیروی لورنتس ایجاد می‌کند که پرتابه را در امتداد ریل‌ها شتاب می‌دهد، همیشه به سمت بیرون حلقه (صرف نظر از قطبیت منبع تغذیه) و به دور از منبع تغذیه، به سمت
قطبیت منبع تغذیه) و به دور از منبع تغذیه، به سمت دهانه ریل‌ها. همچنین نیروهای لورنتس بر روی ریل‌ها عمل می‌کنند و تلاش می‌کنند آن‌ها را از هم دور کنند، اما از آنجا که ریل‌ها محکم نصب شده‌اند، نمی‌توانند حرکت کنند. طبق تعریف، اگر جریانی معادل یک آمپر در یک جفت رسانای موازی ایده‌آل و بی‌نهایت بلند که به فاصله یک متر از هم جدا شده‌اند، جریان یابد، بزرگی نیرو بر روی هر متر از آن رساناها دقیقاً ۰٫۲ میکرونیوتن خواهد بود. علاوه بر این، به‌طور کلی، نیرو متناسب با مجذور بزرگی جریان و معکوساً متناسب با فاصله بین
مجذور بزرگی جریان و معکوساً متناسب با فاصله بین رساناها خواهد بود. همچنین نتیجه می‌شود که برای ریل‌گان‌هایی با جرم پرتابه چند کیلوگرم و طول لوله چند متر، جریان‌های بسیار زیادی برای شتاب دادن پرتابه‌ها به سرعت‌هایی در حدود ۱۰۰۰ متر بر ثانیه مورد نیاز است. یک منبع تغذیه بسیار بزرگ، که جریانی در حدود یک میلیون آمپر فراهم می‌کند، نیروی عظیمی بر روی پرتابه ایجاد کرده و آن را به سرعتی معادل چندین کیلومتر بر ثانیه (km/s) شتاب می‌دهد. اگرچه این سرعت‌ها ممکن هستند، گرمای تولید شده از پیش‌رانش جسم به اندازه‌ای است
گرمای تولید شده از پیش‌رانش جسم به اندازه‌ای است که ریل‌ها را به سرعت فرسایش می‌دهد. در شرایط استفاده سنگین، ریل‌گان‌های فعلی نیاز به تعویض مکرر ریل‌ها یا استفاده از موادی مقاوم در برابر حرارت دارند که به اندازه کافی رسانا باشند تا اثر مشابهی ایجاد کنند. در حال حاضر به‌طور کلی پذیرفته شده است که برای تولید ریل‌گان‌های پرقدرت که قادر به شلیک بیش از چند گلوله از یک مجموعه ریل باشند، به پیشرفت‌های بزرگی در علم مواد و رشته‌های مرتبط نیاز است. لوله باید این شرایط را برای چندین شلیک در دقیقه و برای هزاران شلیک
را برای چندین شلیک در دقیقه و برای هزاران شلیک بدون خرابی یا تخریب قابل توجه تحمل کند. این پارامترها بسیار فراتر از وضعیت فعلی علم مواد هستند. ملاحظات طراحی. منبع تغذیه باید بتواند جریان‌های بزرگی را به صورت پایدار و کنترل شده در مدت زمان مفیدی ارائه دهد. مهم‌ترین معیار سنجش کارایی منبع تغذیه، انرژی‌ای است که می‌تواند تحویل دهد. تا دسامبر ۲۰۱۰، بیشترین انرژی شناخته شده برای به حرکت درآوردن یک پرتابه از یک ریل‌گان، ۳۳ مگاژول بوده است. رایج‌ترین اشکال منابع تغذیه مورد استفاده در ریل‌گان‌ها، خازن‌ها و
منابع تغذیه مورد استفاده در ریل‌گان‌ها، خازن‌ها و کامپالسیتورها هستند که به آرامی از دیگر منابع انرژی پیوسته شارژ می‌شوند. ریل‌ها باید در هنگام شلیک در برابر نیروهای دافعه عظیم مقاومت کنند و این نیروها تمایل دارند آن‌ها را از هم دور کرده و از پرتابه جدا کنند. با افزایش فاصله بین ریل و پرتابه، قوس الکتریکی ایجاد می‌شود که باعث تبخیر سریع و آسیب گسترده به سطوح ریل و سطوح عایق می‌شود. این امر برخی از ریل‌گان‌های تحقیقاتی اولیه را به یک شلیک در هر بازه سرویس محدود می‌کرد. اندوکتانس و مقاومت ریل‌ها و منبع
محدود می‌کرد. اندوکتانس و مقاومت ریل‌ها و منبع تغذیه، کارایی طراحی ریل‌گان را محدود می‌کند. در حال حاضر اشکال مختلف ریل و پیکربندی‌های ریل‌گان در حال آزمایش هستند، به ویژه توسط نیروی دریایی ایالات متحده (آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی)، مؤسسه فناوری پیشرفته در دانشگاه تگزاس در آستین و بی‌ای‌ئی سیستمز. مواد مورد استفاده. ریل‌ها و پرتابه‌ها باید از مواد رسانای الکتریکی قوی ساخته شوند؛ ریل‌ها باید در برابر خشونت یک پرتابه در حال شتاب‌گیری و گرمای ناشی از جریان‌های بزرگ و اصطکاک مقاومت کنند. برخی کارهای نادرست
بزرگ و اصطکاک مقاومت کنند. برخی کارهای نادرست نشان داده‌اند که نیروی پس‌زدگی در ریل‌گان‌ها می‌تواند تغییر جهت داده یا حذف شود؛ تحلیل دقیق نظری و تجربی نشان می‌دهد که نیروی پس‌زدگی دقیقاً مانند یک سلاح گرم شیمیایی، بر روی بسته شدن خان عمل می‌کند. ریل‌ها همچنین از طریق یک نیروی جانبی ناشی از فشار میدان مغناطیسی بر روی ریل‌ها، یکدیگر را دفع می‌کنند، همان‌طور که پرتابه به جلو رانده می‌شود. ریل‌ها باید بدون خم شدن در برابر این نیرو مقاومت کرده و باید بسیار محکم نصب شوند. مطالب منتشر شده در حال حاضر نشان می‌دهد
نصب شوند. مطالب منتشر شده در حال حاضر نشان می‌دهد که قبل از اینکه بتوان ریل‌هایی را توسعه داد که به ریل‌گان‌ها اجازه دهد بیش از چند شلیک با قدرت کامل قبل از نیاز به تعویض ریل‌ها داشته باشند، باید پیشرفت‌های عمده‌ای در علم مواد صورت گیرد. دفع حرارت. در طراحی‌های فعلی، مقادیر عظیمی از گرما توسط جریان الکتریسیته از طریق ریل‌ها و همچنین توسط اصطکاک پرتابه هنگام خروج از دستگاه ایجاد می‌شود. این امر سه مشکل اصلی ایجاد می‌کند: ذوب شدن تجهیزات، کاهش ایمنی پرسنل، و شناسایی توسط نیروهای دشمن به دلیل افزایش اثر
و شناسایی توسط نیروهای دشمن به دلیل افزایش اثر فروسرخ. همان‌طور که به‌طور خلاصه در بالا بحث شد، تنش‌های ناشی از شلیک این نوع دستگاه به یک ماده بسیار مقاوم در برابر حرارت نیاز دارد. در غیر این صورت، ریل‌ها، لوله و تمام تجهیزات متصل به آن ذوب شده یا به‌طور جبران‌ناپذیری آسیب می‌بینند. در عمل، ریل‌های مورد استفاده در اکثر طرح‌های ریل‌گان در هر پرتاب دچار فرسایش می‌شوند. علاوه بر این، پرتابه‌ها می‌توانند تا حدی دچار سایش شوند و این می‌تواند عمر ریل‌گان را در برخی موارد به شدت محدود کند. کاربردها. ریل‌گان‌ها
برخی موارد به شدت محدود کند. کاربردها. ریل‌گان‌ها تعدادی کاربرد عملی بالقوه دارند که عمدتاً برای ارتش است. با این حال، کاربردهای نظری دیگری نیز وجود دارد که در حال حاضر در حال تحقیق هستند. پرتاب یا کمک به پرتاب فضاپیما. کمک الکترودینامیکی به پرتاب راکت‌ها مورد مطالعه قرار گرفته است. کاربردهای فضایی این فناوری احتمالاً شامل سیم‌پیچ الکترومغناطیسی‌های با شکل خاص و آهنربای ابررساناها خواهد بود. مواد کامپوزیتی نیز احتمالاً برای این کاربرد استفاده خواهند شد. برای پرتاب‌های فضایی از زمین، مسافت‌های شتاب‌گیری
برای پرتاب‌های فضایی از زمین، مسافت‌های شتاب‌گیری نسبتاً کوتاه (کمتر از چند کیلومتر) به نیروهای شتاب‌دهنده بسیار قوی نیاز دارد که بالاتر از تحمل انسان است. طرح‌های دیگر شامل یک مسیر مارپیچی (هلیکس) طولانی‌تر، یا یک طرح حلقه‌ای بزرگ است که در آن یک فضاپیما چندین بار حلقه را دور می‌زند و به تدریج سرعت می‌گیرد، قبل از اینکه در یک کریدور پرتاب به سمت آسمان رها شود. با این وجود، اگر ساخت آن از نظر فنی امکان‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه باشد، اعمال سرعت گریز ابرسرعت به یک پرتابه که در سطح دریا پرتاب می‌شود، جایی که جو
یک پرتابه که در سطح دریا پرتاب می‌شود، جایی که جو غلیظ‌ترین است، ممکن است منجر به از دست رفتن بخش زیادی از سرعت پرتاب به دلیل نیروی پسار شود. علاوه بر این، پرتابه ممکن است هنوز به نوعی هدایت و کنترل داخلی نیاز داشته باشد تا به زاویه ورود به مدار مفیدی دست یابد که ممکن است صرفاً بر اساس زاویه ارتفاع پرتابگر نسبت به سطح زمین قابل دستیابی نباشد (ببینید ملاحظات عملی سرعت گریز). در سال ۲۰۰۳، ایان مک‌ناب طرحی را برای تبدیل این ایده به یک فناوری محقق شده تشریح کرد. به دلیل شتاب قوی، این سیستم فقط مواد محکم مانند
به دلیل شتاب قوی، این سیستم فقط مواد محکم مانند غذا، آب و مهم‌تر از همه، سوخت را پرتاب می‌کند. در شرایط ایده‌آل (استوا، کوهستان، به سمت شرق) هزینه این سیستم ۵۲۸ دلار به ازای هر کیلوگرم خواهد بود، در مقایسه با ۵۰۰۰ دلار به ازای هر کیلوگرم در راکت‌های معمولی. ریل‌گان مک‌ناب می‌تواند تقریباً ۲۰۰۰ پرتاب در سال انجام دهد، که در مجموع حداکثر ۵۰۰ تن در سال پرتاب می‌شود. از آنجا که مسیر پرتاب ۱٫۶ کیلومتر طول خواهد داشت، نیرو توسط یک شبکه توزیع‌شده از ۱۰۰ ماشین دوار (کامپالسیتور) که در طول مسیر پخش شده‌اند، تأمین
(کامپالسیتور) که در طول مسیر پخش شده‌اند، تأمین می‌شود. هر ماشین یک روتور فیبر کربنی ۳٫۳ تنی خواهد داشت که با سرعت‌های بالا می‌چرخد. یک ماشین می‌تواند در عرض چند ساعت با استفاده از ۱۰ مگاوات توان، شارژ مجدد شود. این ماشین می‌تواند توسط یک ژنراتور اختصاصی تأمین شود. بسته پرتاب کل تقریباً ۱٫۴ تن وزن خواهد داشت. محموله در هر پرتاب در این شرایط بیش از ۴۰۰ کیلوگرم است. یک میدان مغناطیسی عملیاتی اوج ۵ تسلا وجود خواهد داشت—نیمی از این مقدار از ریل‌ها و نیمی دیگر از آهنرباهای کمکی تأمین می‌شود. این امر جریان مورد
آهنرباهای کمکی تأمین می‌شود. این امر جریان مورد نیاز از طریق ریل‌ها را به نصف کاهش می‌دهد، که توان را چهار برابر کاهش می‌دهد. ناسا پیشنهاد کرده است که از یک ریل‌گان برای پرتاب «هواپیماهای گوه-شکل با اسکرم‌جت» به ارتفاع بالا با سرعت ۱۰ ماخ استفاده کند، جایی که سپس یک محموله کوچک را با استفاده از پیشرانه راکت معمولی به مدار پرتاب می‌کند. نیروی گرانش شدید ناشی از پرتاب مستقیم از زمین به فضا با ریل‌گان ممکن است استفاده از آن را فقط به محموله‌های بسیار محکم محدود کند. به‌طور جایگزین، می‌توان از سیستم‌های ریل
کند. به‌طور جایگزین، می‌توان از سیستم‌های ریل بسیار طولانی برای کاهش شتاب پرتاب مورد نیاز استفاده کرد. سلاح. ریل‌گان‌ها به عنوان سلاح‌هایی با پرتابه‌هایی که حاوی مواد منفجره یا پیشرانه نیستند، اما به سرعت‌های بسیار بالایی دست می‌یابند، در حال تحقیق هستند: (تقریباً ماخ ۷ در سطح دریا) یا بیشتر. برای مقایسه، تفنگ ام۱۶ سرعت دهانه دارد و توپ ۱۶ اینچی/۵۰ کالیبر مارک ۷ که نبردهای آمریکایی جنگ جهانی دوم را مسلح می‌کرد، سرعت دهانه داشت، که به دلیل جرم بسیار بیشتر پرتابه‌اش (تا ۲۷۰۰ پوند) انرژی دهانه ۳۶۰ مگاژول و
پرتابه‌اش (تا ۲۷۰۰ پوند) انرژی دهانه ۳۶۰ مگاژول و انرژی برخورد جنبشی در محدوده بیش از ۱۶۰ مگاژول تولید می‌کرد. با شلیک پرتابه‌های کوچکتر با سرعت‌های بسیار بالا، ریل‌گان‌ها ممکن است انرژی جنبشی برخوردی برابر یا برتر از انرژی تخریبی توپ ۵ اینچی/۵۴ کالیبر مارک ۴۵ نیروی دریایی (که تا ۱۰ مگاژول در دهانه به دست می‌آورد) داشته باشند، اما با برد بیشتر. این امر اندازه و وزن مهمات را کاهش می‌دهد و اجازه می‌دهد مهمات بیشتری حمل شود و خطرات حمل مواد منفجره یا پیشرانه در یک تانک یا سکوی تسلیحاتی دریایی را از بین
در یک تانک یا سکوی تسلیحاتی دریایی را از بین می‌برد. همچنین، با شلیک پرتابه‌هایی با آیرودینامیک بهتر در سرعت‌های بالاتر، ریل‌گان‌ها ممکن است به برد بیشتر، زمان کمتر برای رسیدن به هدف، و در بردهای کوتاه‌تر انحراف کمتر در برابر باد دست یابند و از محدودیت‌های فیزیکی سلاح‌های گرم معمولی عبور کنند: «محدودیت‌های انبساط گاز، پرتاب یک پرتابه بدون کمک را به سرعت‌های بیشتر از حدود ۱٫۵ کیلومتر بر ثانیه و بردهای بیش از از یک سیستم توپ معمولی عملی، ممنوع می‌کند.» فناوری‌های فعلی ریل‌گان به یک لوله بلند و سنگین نیاز
فعلی ریل‌گان به یک لوله بلند و سنگین نیاز دارند، اما بالستیک یک ریل‌گان بسیار بهتر از توپ‌های معمولی با طول لوله برابر عمل می‌کند. ریل‌گان‌ها همچنین می‌توانند با منفجر کردن یک خرج انفجاری در پرتابه که دسته‌ای از پرتابه‌های کوچکتر را در یک منطقه بزرگ آزاد می‌کند، آسیب منطقه‌ای ایجاد کنند. با فرض اینکه بسیاری از چالش‌های فنی پیش روی ریل‌گان‌های قابل استقرار در میدان، از جمله مسائلی مانند هدایت پرتابه ریل‌گان، دوام ریل، و بقای رزمی و قابلیت اطمینان منبع تغذیه الکتریکی، برطرف شوند، سرعت‌های پرتاب افزایش یافته
الکتریکی، برطرف شوند، سرعت‌های پرتاب افزایش یافته ریل‌گان‌ها ممکن است مزایایی نسبت به توپ‌های مرسوم‌تر برای انواع سناریوهای تهاجمی و دفاعی فراهم کند. ریل‌گان‌ها پتانسیل محدودی برای استفاده علیه اهداف سطحی و هوایی دارند. اولین ریل‌گان تسلیحاتی که برای تولید برنامه‌ریزی شده بود، سیستم بلیتزر جنرال اتمیکس، آزمایش کامل سیستم را در سپتامبر ۲۰۱۰ آغاز کرد. این سلاح یک گلوله سابوی آیرودینامیک طراحی شده توسط فانتوم ورکس بوئینگ را با سرعت (تقریباً ماخ ۵) با شتابی بیش از ۶۰۰۰۰ "g"n پرتاب می‌کند. در یکی از آزمایش‌ها،
از ۶۰۰۰۰ "g"n پرتاب می‌کند. در یکی از آزمایش‌ها، پرتابه توانست پس از نفوذ به یک صفحه فولادی به ضخامت , دیگر به سمت پایین برد حرکت کند. این شرکت امیدوار است تا سال ۲۰۱۶ یک نمایش یکپارچه از سیستم را داشته باشد و پس از آن در صورت تأمین بودجه، تا سال ۲۰۱۹ به تولید برسد. تاکنون، این پروژه با بودجه خود شرکت تأمین شده است. در اکتبر ۲۰۱۳، جنرال اتمیکس از یک نسخه زمینی ریل‌گان بلیتزر رونمایی کرد. یک مقام شرکت ادعا کرد که این توپ می‌تواند در «دو تا سه سال» برای تولید آماده شود. ریل‌گان‌ها برای استفاده به عنوان
تولید آماده شود. ریل‌گان‌ها برای استفاده به عنوان سلاح‌های ضدهوایی برای رهگیری تهدیدات هوایی، به ویژه موشک کروز ضدکشتی، علاوه بر بمباران زمینی، در حال بررسی هستند. یک موشک ضدکشتی مافوق صوت که در نزدیکی سطح دریا پرواز می‌کند، می‌تواند در فاصله ۲۰ مایلی از یک کشتی جنگی بر روی افق ظاهر شود و زمان واکنش بسیار کوتاهی را برای رهگیری آن توسط کشتی باقی بگذارد. حتی اگر سیستم‌های دفاعی معمولی به اندازه کافی سریع واکنش نشان دهند، گران هستند و تنها تعداد محدودی رهگیر بزرگ را می‌توان حمل کرد. یک پرتابه ریل‌گان می‌تواند
را می‌توان حمل کرد. یک پرتابه ریل‌گان می‌تواند چندین برابر سریع‌تر از یک موشک به سرعت صوت برسد؛ به همین دلیل، می‌تواند یک هدف مانند موشک کروز را بسیار سریع‌تر و دورتر از کشتی مورد اصابت قرار دهد. پرتابه‌ها همچنین معمولاً بسیار ارزان‌تر و کوچکتر هستند و اجازه می‌دهند تعداد بیشتری از آنها حمل شود (آنها سیستم هدایت ندارند و برای تأمین انرژی جنبشی خود به ریل‌گان متکی هستند، نه اینکه خودشان آن را تأمین کنند). مزایای سرعت، هزینه و تعداد سیستم‌های ریل‌گان ممکن است به آنها اجازه دهد تا چندین سیستم مختلف را در
است به آنها اجازه دهد تا چندین سیستم مختلف را در رویکرد دفاع لایه‌ای فعلی جایگزین کنند. یک پرتابه ریل‌گان بدون قابلیت تغییر مسیر می‌تواند موشک‌های سریع‌السیر را در حداکثر برد مورد اصابت قرار دهد. همانند سیستم فالانکس، گلوله‌های غیرهدایت‌شونده ریل‌گان برای سرنگون کردن موشک‌های ضدکشتی مافوق صوت مانوردهنده به چندین/بسیاری شلیک نیاز دارند و شانس اصابت به موشک با نزدیک‌تر شدن آن به‌طور چشمگیری بهبود می‌یابد. نیروی دریایی برنامه‌ریزی می‌کند که ریل‌گان‌ها بتوانند موشک‌های بالستیک درون‌جو، تهدیدات هوایی پنهان‌کار،
بالستیک درون‌جو، تهدیدات هوایی پنهان‌کار، موشک‌های مافوق صوت و تهدیدات سطحی انبوه را رهگیری کنند؛ یک سیستم نمونه اولیه برای پشتیبانی از وظایف رهگیری قرار است تا سال ۲۰۱۸ آماده شود و تا سال ۲۰۲۵ عملیاتی شود. این بازه زمانی نشان می‌دهد که این سلاح‌ها برای نصب بر روی نسل بعدی شناورهای رزمی سطحی نیروی دریایی که انتظار می‌رود ساخت آنها تا سال ۲۰۲۸ آغاز شود، برنامه‌ریزی شده‌اند. بی‌ای‌ئی سیستمز در مقطعی علاقه‌مند به نصب ریل‌گان بر روی خودروی جنگی آینده خود بود. هند با موفقیت ریل‌گان خود را آزمایش کرده است.
هند با موفقیت ریل‌گان خود را آزمایش کرده است. روسیه، چین، آسلسان ترکیه و یتکنولوژی نیز در حال توسعه ریل‌گان هستند. آلمان، فرانسه و ژاپن به‌طور مشترک یک سلاح ریل‌گان توسعه خواهند داد. ریل‌گان مارپیچی. ریل‌گان مارپیچی‌ ریل‌گان‌های چند-دور هستند که جریان ریل و جاروبک را به اندازهٔ تعداد دورها کاهش می‌دهند. دو ریل توسط یک لوله مارپیچی احاطه شده‌اند و پرتابه یا حامل قابل استفاده مجدد نیز مارپیچی است. پرتابه به‌طور مداوم توسط دو جاروبک که در امتداد ریل‌ها می‌لغزند، انرژی می‌گیرد و دو یا چند جاروبک اضافی روی
انرژی می‌گیرد و دو یا چند جاروبک اضافی روی پرتابه برای انرژی‌دهی و کموتاسیون چندین سیم‌پیچ از لوله مارپیچی در جلو و/یا پشت پرتابه عمل می‌کنند. ریل‌گان مارپیچی ترکیبی از ریل‌گان و کویل‌گان است. آنها در حال حاضر به شکل عملی و قابل استفاده وجود ندارند. یک ریل‌گان مارپیچی در سال ۱۹۸۰ در ام‌آی‌تی ساخته شد و توسط چندین بانک خازن بزرگ برای آن زمان (تقریباً ۴ فاراد) تغذیه می‌شد. طول آن حدود ۳ متر بود و شامل ۲ متر سیم‌پیچ شتاب‌دهنده و ۱ متر سیم‌پیچ کندکننده بود. این ریل‌گان قادر به پرتاب یک گلایدر یا پرتابه تا حدود
ریل‌گان قادر به پرتاب یک گلایدر یا پرتابه تا حدود ۵۰۰ متر بود. ریل‌گان پلاسما. یک ریل‌گان پلاسما یک شتاب‌دهنده خطی و یک سلاح انرژی پلاسمایی است که، مانند یک ریل‌گان پرتابه‌ای، از دو الکترود موازی طولانی برای شتاب دادن به یک آرمیچر «اتصال کوتاه لغزنده» استفاده می‌کند. با این حال، در یک ریل‌گان پلاسما، آرمیچر و پرتابه خروجی از پلاسما یا ذرات گازی داغ و یونیزه تشکیل شده‌اند، به جای یک تکه جامد از مواد. مارودر ("MARAUDER"، مخفف "Magnetically Accelerated Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and
Ring to Achieve Ultra-high Directed Energy and Radiation") یک پروژه آزمایشگاه تحقیقات نیروی هوایی ایالات متحده در مورد توسعه یک ریل‌گان پلاسمای کواکسیال بود یا هست. این یکی از چندین تلاش دولت ایالات متحده آمریکا برای توسعه پرتابه‌های مبتنی بر پلاسما است. اولین شبیه‌سازی‌های کامپیوتری در سال ۱۹۹۰ انجام شد و اولین آزمایش منتشر شده آن در ۱ اوت ۱۹۹۳ ظاهر شد. تا سال ۱۹۹۳، به نظر می‌رسید که این پروژه در مراحل اولیه آزمایشی قرار دارد. این سلاح قادر به تولید حلقه‌های دوناتی شکل از پلاسما و گلوله‌های آذرخش بود که
دوناتی شکل از پلاسما و گلوله‌های آذرخش بود که هنگام برخورد با هدفشان با اثرات ویرانگری منفجر می‌شدند. موفقیت اولیه این پروژه منجر به طبقه‌بندی شدن آن شد و پس از سال ۱۹۹۳ تنها چند اشاره به مارودر ظاهر شد. آزمایش‌ها. مدل‌های در مقیاس کامل ساخته و شلیک شده‌اند، از جمله یک توپ با کالیبر و انرژی جنبشی ۹ مگاژول که توسط دارپای ایالات متحده توسعه یافته است. مشکلات فرسایش ریل و عایق هنوز باید قبل از اینکه ریل‌گان‌ها بتوانند جایگزین سلاح‌های معمولی شوند، حل شوند. احتمالاً قدیمی‌ترین سیستم موفق پایدار توسط آژانس
احتمالاً قدیمی‌ترین سیستم موفق پایدار توسط آژانس تحقیقات دفاعی بریتانیا در میدان تیراندازی داندِرنان در کرکادبرایت، اسکاتلند ساخته شده است. این سیستم در سال ۱۹۹۳ تأسیس شد و بیش از ۱۰ سال است که کار می‌کند. چین اکنون یکی از بازیگران اصلی در پرتابگرهای الکترومغناطیسی است؛ در سال ۲۰۱۲، این کشور میزبان شانزدهمین سمپوزیوم بین‌المللی فناوری پرتاب الکترومغناطیسی (EML 2012) در پکن بود. تصاویر ماهواره‌ای در اواخر سال ۲۰۱۰ نشان می‌داد که آزمایش‌ها در یک میدان زرهی و توپخانه در نزدیکی بائوتو، در مغولستان داخلی در حال
در نزدیکی بائوتو، در مغولستان داخلی در حال انجام است. نیروهای مسلح ایالات متحده. ارتش ایالات متحده در اواخر قرن بیستم علاقه خود را به ادامه تحقیقات در زمینه فناوری توپ الکتریکی ابراز کرده است، زیرا توپ‌های الکترومغناطیسی برای شلیک یک گلوله به پیشرانه نیاز ندارند، که به‌طور قابل توجهی ایمنی خدمه را افزایش داده و هزینه‌های لجستیکی را کاهش می‌دهد، و همچنین برد بیشتری را فراهم می‌کند. علاوه بر این، سیستم‌های ریل‌گان نشان داده‌اند که به‌طور بالقوه می‌توانند سرعت بالاتری برای پرتابه‌ها فراهم کنند، که با کاهش
بالاتری برای پرتابه‌ها فراهم کنند، که با کاهش زمان رسیدن پرتابه به مقصد، دقت را برای ضد تانک، توپخانه و پدافند هوایی افزایش می‌دهد. در اوایل دهه ۱۹۹۰، ارتش ایالات متحده بیش از ۱۵۰ میلیون دلار به تحقیقات توپ الکتریکی اختصاص داد. در مرکز الکترومکانیک دانشگاه تگزاس در آستین، ریل‌گان‌های نظامی قادر به پرتاب گلوله‌های زره‌شکاف تنگستنی با انرژی جنبشی نه مگاژول (۹ MJ) توسعه یافته‌اند. نه مگاژول انرژی کافی است تا یک پرتابه را با سرعت پرتاب کند—در آن سرعت، یک میله به اندازه کافی بلند از تنگستن یا فلز متراکم دیگر
به اندازه کافی بلند از تنگستن یا فلز متراکم دیگر می‌تواند به راحتی یک تانک را سوراخ کرده و به‌طور بالقوه از آن عبور کند. بخش مرکز جنگ سطحی نیروی دریایی دالگرن. مرکز جنگ سطحی نیروی دریایی دالگرن ایالات متحده در اکتبر ۲۰۰۶ یک ریل‌گان ۸ مگاژولی را که پرتابه‌های را شلیک می‌کرد، به عنوان نمونه اولیه یک سلاح ۶۴ مگاژولی برای استقرار در کشتی‌های جنگی نیروی دریایی به نمایش گذاشت. مشکل اصلی که نیروی دریایی ایالات متحده با پیاده‌سازی سیستم توپ ریل‌گان داشته است این است که توپ‌ها به دلیل فشارها، تنش‌ها و گرمای عظیمی
که توپ‌ها به دلیل فشارها، تنش‌ها و گرمای عظیمی که توسط میلیون‌ها آمپر جریان لازم برای شلیک پرتابه‌ها با مگاژول‌ها انرژی ایجاد می‌شود، فرسوده می‌شوند. اگرچه این سلاح‌ها به اندازه یک موشک کروز مانند بی‌جی‌ام-۱۰۹ تاماهاوک که ۳۰۰۰ مگاژول انرژی به هدف می‌رساند، قدرتمند نیستند، اما در تئوری به نیروی دریایی این امکان را می‌دهند که قدرت آتش دقیق‌تری را با کسری از هزینه یک موشک ارائه دهد و سرنگون کردن آنها در برابر سیستم‌های دفاعی آینده بسیار دشوارتر خواهد بود. برای مقایسه، یک مقایسه مرتبط دیگر، توپ راین‌متال ۱۲۰
مقایسه، یک مقایسه مرتبط دیگر، توپ راین‌متال ۱۲۰ میلی‌متری مورد استفاده در تانک‌های اصلی میدان نبرد است که ۹ مگاژول انرژی دهانه تولید می‌کند. در سال ۲۰۰۷، بی‌ای‌ئی سیستمز یک نمونه اولیه ۳۲ مگاژولی (انرژی دهانه) را به نیروی دریایی ایالات متحده تحویل داد. همین مقدار انرژی با انفجار سی۴ آزاد می‌شود. در ۳۱ ژانویه ۲۰۰۸، نیروی دریایی ایالات متحده یک ریل‌گان را آزمایش کرد که یک پرتابه را با انرژی ۱۰٫۶۴ مگاژول و سرعت دهانه شلیک کرد. نیرو توسط یک بانک خازن نمونه اولیه ۹ مگاژولی جدید با استفاده از سوئیچ‌های حالت جامد
۹ مگاژولی جدید با استفاده از سوئیچ‌های حالت جامد و خازن‌های با چگالی انرژی بالا که در سال ۲۰۰۷ تحویل داده شده بود، و یک سیستم قدرت پالسی ۳۲ مگاژولی قدیمی‌تر از مرکز تحقیق و توسعه توپ الکتریکی گرین فارم ارتش ایالات متحده که در اواخر دهه ۱۹۸۰ توسعه یافته و قبلاً توسط بخش سیستم‌های الکترومغناطیسی جنرال اتمیکس بازسازی شده بود، تأمین شد. انتظار می‌رود این سیستم بین سال‌های ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ آماده شود. یک آزمایش ریل‌گان در ۱۰ دسامبر ۲۰۱۰ توسط نیروی دریایی ایالات متحده در بخش مرکز جنگ سطحی نیروی دریایی دالگرن انجام