ארצות הברית מפתחת תותח הפועל מכוח שדה מגנטי במקום אבק שרפה, בעל טווח גדול פי ארבעה מתותחים רגילים, אך עם צריכת חשמל של עיר קטנה
הצי האמריקאי צפוי להשיק בקרוב "תותח עתידני" המופעל באמצעות קרינה אלקטרומגנטית, במקום אבק שרפה. מה בעצם החידוש כאן ואיך זה עובד?
התותח הוא נשק עתיק יומין שנכנס לשימוש כבר בסין העתיקה, זמן לא רב אחרי המצאת אבק השרפה. עם חלוף השנים הוכנסו חידושים ושיפורים רבים במבנה התותח, אך עקרון הפעולה הבסיסי לא השתנה ב-900 השנים האחרונות. מכניסים אבק שרפה ופגז אל גליל מתכת, שהוא קנה התותח. כשמציתים את אבק השרפה, הבערה משחררת בבת אחת כמות גדולה של גז, הדוחף את הפגז החוצה מן הקנה. מהירות הפגז נקבעת לפי כמות אבק השרפה וקוטר הקנה.
התותח והמרגמה נבדלים מכלי נשק ארוכי טווח אחרים, כמו טילים ורקטות, בכך שהפגז אינו מכיל חומר דלק למעופו ואין לו אפשרות הנעה או כיוון משל עצמו. הפגז רוכש את מהירותו בעת פיצוץ אבק השרפה, ומתחיל לאבד מהירות עוד בטרם נפלט מן הקנה.
התותח החדש מבוסס על עיקרון שונה לגמרי. הדרך להאיץ את הפגזים בתוך הקנה היא באמצעות שדה אלקטרומגנטי רב-עוצמה, במקום תגובה כימית. הרעיון אינו חדש – לפני כ-100 שנה נרשם פטנט על המצאה כזו. גם חיל האוויר הגרמני ניסה לפתח נשק כזה במהלך מלחמת העולם השנייה, אך בלי הצלחה.
את הכוח שמנצל התותח אפשר לחשב בעזרת משוואת כוח לורנץ, הקובעת כמה כוח מופעל על מטען חשמלי בנוכחות שדה מגנטי. כאשר משתמשים בתחמושת העשויה מחומר מוליך (כגון ברזל), התחמושת מושפעת בקלות משדות מגנטיים. התותח מייצר שדה מגנטי משתנה, המפעיל כוח על הפגז בכיוון הירי. כדי ליצור שדה מגנטי רב-עוצמה, מעבירים זרם חשמלי דרך שתי מסילות שביניהן נמצא הפגז. חוק ביו-סבר קובע כי זרם חשמלי יוצר סביבו שדה מגנטי. תכנון נכון של המסילות יכול ליצור שדה מגנטי מכוון, שיפעל על הפגז רק בכיוון הירי.
החסרון העיקרי של כלי נשק כאלה הוא צריכת החשמל העצומה. התותח הנראה בסרטון צורך 25 מגה-ואט, ולהפעלתו דרושה תחנת כוח צמודה. לשם השוואה, תחנת הכוח הפנימית של בתי הזיקוק בחיפה מגיעה לתפוקה של כ-50 מגה-וואט. לעומת זאת, יש לו גם יתרונות רבים. מלבד הספקת החשמל הנדרשת, אין הגבלה על מהירות הלוע של הפגז, ואכן, הפגז הנראה בסרטון נורה במהירות של כ-7,000 קמ"ש. הטווח של תותחים אלה גדול מאוד, כ-200 ק"מ, פי ארבעה בערך מטווח התותחים הקיימים. בזכות הטווח העצום, התותח מיועד בעיקר להתקנה על אניות. עוד יתרון של התותח החדש הוא מחירם הנמוך של הפגזים, בהשוואה לטילים שהוא אמור להחליף.
אם יש לכם זמן, כסף, מכונית מיותרת וידע בחשמל ובמכניקה, הסרטון שלהלן מסביר כיצד לבנות תותח קטן משלכם. מבחינת הבטיחות, ממש לא מומלץ לנסות!
