Wird Elektromagnetismus das Schwarzpulver des 21. Jahrhunderts sein?

Die Ankunft von Schwarzpulver in Europa, einer hochexplosiven und exothermen Mischung aus Schwefel, Salpeter (Kaliumnitrat) und Holzkohle, die im 13. Jahrhundert von den Mongolen eingeführt, aber seit dem 7. Jahrhundert in China verwendet wurde, führte zu einem schnellen und tiefgreifenden Umbruch in militärischen Technologien sowie Taktiken und Strategien.

Ballisten und Skorpione wurden schnell durch Kanonen und Bombardierungen ersetzt, als Soldaten ihre Armbrüste und Bögen gegen die ersten tragbaren Schusswaffen eintauschten, was in nur zwei Jahrhunderten das Ende von mehr als 2000 Jahren Militärtechnologie bedeutete.

800 Jahre später ist Schießpulver immer noch das Herzstück moderner Gefechte und Bestandteil fast aller Kampfausrüstungen, vom Sturmgewehr des Infanteristen über die Bordkanone des Kampfflugzeugs bis hin zu Artilleriesystemen, ob zu Wasser oder zu Land. Doch die in den letzten Jahren erzielten Fortschritte bei der Beherrschung des Elektromagnetismus könnten sich für die Armeen als ebenso revolutionär erweisen wie die Einführung des Schwarzpulvers, des Verbrennungsmotors oder des ersten Transistors.

Was ist Elektromagnetismus?

Elektromagnetismus ist eine der vier elementaren Wechselwirkungen, die die moderne Physik identifiziert, wobei die starke Wechselwirkung die Existenz von Materie ermöglicht, die schwache Wechselwirkung, die Radioaktivität und Betastrahlen erzeugt, und die von allen bekannte Schwerkraft. Sie ist auch eine der mächtigsten, denn wenn sie 100-mal schwächer ist als die starke Wechselwirkung, bleibt sie 1000-mal stärker als die schwache Wechselwirkung und 10 (Kraft) 36 stärker als die Schwerkraft.

Es basiert auf den Wechselwirkungen und Kräften, die zwischen elektrisch geladenen Teilchen wirken. Ohne auf Einzelheiten einzugehen: Diese Kraft ist unter anderem das Herzstück aller Elektromotoren oder Generatoren, aber auch von Radiowellen, Licht oder der Funktionsweise von Kompassen.

Der in den letzten Jahren erzielte technologische und theoretische Fortschritt ermöglicht nun einen neuen Schritt und ebnet den Weg für neue militärische Anwendungen, die Ausrüstung und Doktrinen tiefgreifend und nachhaltig verändern können.

Elektromagnetische Kanonen

Das Prinzip der elektromagnetischen Kanone ist relativ einfach: Anstatt das Projektil durch den Druckanstieg anzutreiben, der durch die Verbrennung von Pulver im Verschluss einer Kanone entsteht, wird das Projektil durch ein sehr starkes elektromagnetisches Feld beschleunigt. Tatsächlich gibt es nicht eine, sondern zwei elektromagnetische Waffentechnologien:

• le Magnetpistole, oder Gauss-Kanone, nutzt das Magnetfeld, das von Spulen um die Waffe erzeugt wird, um ein elektrisch geladenes Projektil entweder durch Anziehung oder Abstoßung zu beschleunigen. Diese Technologie wurde seit Beginn des Jahrhunderts getestet, weist jedoch zahlreiche Einschränkungen auf. Andererseits wird eine ähnliche Technologie für die elektromagnetischen Katapulte EMALS des amerikanischen Flugzeugträgers USS Gerald Ford und des zukünftigen französischen Flugzeugträgers PANG verwendet.
• Le elektrische Kanone, oder Railgun, nutzt das Laplacesche Gesetz und nutzt die Kraft aus, die ein Magnetfeld auf einen elektrischen Leiter erzeugt. Zwei Schienen erzeugen entgegengesetzte Magnetfelder und treiben den Leiter an, der den Stromkreis zwischen den beiden Stromkreisen schließt. Diejenigen, die einen BAC in Naturwissenschaften abgeschlossen haben, werden sich an die Kraft erinnern, die sich nach dem Magnetfeld und der Richtung des Stroms richtet und durch die berühmten „drei Finger der rechten Hand“ dargestellt wird.

Es ist offensichtlich, dass die elektrische Waffe heute den größten Teil der Forschung ausmacht. So ermöglichten Tests der US Navy in den 2010er Jahren, eine Mündungsaustrittsgeschwindigkeit von mehr als Mach 7 zu erreichen, um ein 5 m² großes Ziel auf 160 km zu treffen.

Ingenieure schätzen außerdem, dass es bei Erreichen einer Geschwindigkeit von Mach 10 möglich wäre, Ziele in einer Entfernung von fast 400 km zu erreichen. China sorgte 2018 in diesem Bereich für eine Überraschung, als Fotos einer auf einem Panzertransportschiff montierten Railgun durchsickerten.

Später bestätigte Peking, dass es sich tatsächlich um die Erprobung eines Railgun-Modells handelte und dass die ersten mit diesem Geschütz ausgerüsteten Marineeinheiten, vielleicht die zweite Generation der Typ-055-Kreuzer, im Jahr 2025 in Dienst gestellt würden, ohne dass dies möglich gewesen wäre Bestätigen Sie diese Behauptungen durch visuelle Beobachtungen.

Zusätzlich zu ihrer großen Reichweite erzeugt die Railgun beim Aufprall auch eine sehr hohe kinetische Energiefreisetzung, wodurch es möglich ist, dem Ziel sehr schweren Schaden zuzufügen, ohne dass Sprengstoffe eingesetzt werden müssen. Andererseits ist es aufgrund seiner hohen Anfangsgeschwindigkeit eine geeignete Waffe zur Raketenabwehr, sogar zur Bekämpfung von Hyperschallwaffen. Allerdings weist die Technologie einige Nachteile auf, die kaum zu ignorieren sind.

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