home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / space / 19157 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1993-01-11  |  3.7 KB  |  78 lines
  1. Newsgroups: sci.space
  2. Path: sparky!uunet!stanford.edu!eos!aio!gothamcity!kjenks
  3. From: kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov
  4. Subject: Re: Railgun in Southwest US
  5. Message-ID: <1993Jan11.202452.16251@aio.jsc.nasa.gov>
  6. Originator: kjenks@gothamcity
  7. Keywords: accelleration
  8. Sender: kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov
  9. Organization: NASA/JSC/GM2, Space Shuttle Program Office
  10. References: <C0HtJ3.Lqo.1@cs.cmu.edu>
  11. Distribution: sci
  12. Date: Mon, 11 Jan 1993 20:24:52 GMT
  13. Lines: 63
  14.  
  15. In article <C0HtJ3.Lqo.1@cs.cmu.edu> ssi!lfa@uunet.UU.NET ("Louis F. Adornato") writes:
  16. >Personally, I don't know that a railgun is going to be worth much for
  17. >anything other than ASAT and ABM applications.  The problem is that a
  18. >ground launched body can't attain orbit (at least, not an orbit that
  19. >doesn't intersect the surface) without a circularizing burn at
  20. >periapsis.  This means that you have to carry propulsion (motor and
  21. >fuel), GNC hardware (star trackers or a gyro/accelerometer platform,
  22. >momentum wheels or an RCS, guidance computer and control hardware),
  23. >power and cooling, a shroud capable of protecting the whole shebang
  24. >when it exits the launcher in sea level air at better than 17,000 mph
  25. >(orbital velocity at 150 mi), aerosurfaces to prevent tumbling, and
  26. >probably active control of same, and still retain enough mass
  27. >capability for a payload.
  28.  
  29. You also has to survive the launch.  With accellerations up to 5
  30. million G, temperatures in the 1000's C range, and some of the most
  31. serious electrical and magnetic fields you can find anywhere, you
  32. wouldn't want to be fired out of a rail gun.  Nor would you want to
  33. try to design a payload which could be fired out of a rail gun.
  34.  
  35. But for those of you who don't know what a railgun is, I'll give you a
  36. brief intro.  This is a VERY high level description, greatly
  37. simplified.  A rail gun works because of the interaction between an
  38. electrical field with a magnetic field called the Lorentz force.  If I
  39. recall correctly, the basic equation is f = E x B.  So you want great
  40. big E (electrical) fields and hefty B (magnetic) fields so you get a
  41. whole lot of f = mA.
  42.  
  43. Let's see if I can explain using ASCII sketches:
  44.  
  45.  
  46.          NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN    <- North end of
  47.          NNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNN        magnetic field
  48.  
  49.         +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++P++++++++  <- Positive rail
  50. <- Velocity vector <-                            P
  51.         -----------------------------------------P--------  <- Negative rail
  52.  
  53.          SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS    <- South end of
  54.          SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS        magnetic field
  55.  
  56. Where "PPP" marks the payload or payload carrier, which is a conducting
  57. bar touching both rails.  A great big current flows through the rails,
  58. passing through PPP.  This electrical field is perpendicular to the
  59. magnetic field, so the PPP is subject to the Lorentz force, f = E x B.
  60. Assuming there's little or no friction with the rails (which is very
  61. difficult to arrange), the PPP scoots down the rails in a heckuva
  62. hurry, accellerating as it goes.  Because there is friction with the
  63. rails, they erode quickly and have to be replaced after every N
  64. launches, where N varies with the friction and wear properties.
  65.  
  66. Since you need to reach orbital velocity in a short distance, you need
  67. to have BIG accellerations.  This implies the big E fields (hence hefty
  68. current along the rails and PPP), big B fields (hence hefty magnets),
  69. and low mass (f = mA).
  70.  
  71. We now return you to discussions about the PEACEFUL use of space.
  72.  
  73. -- Ken Jenks, NASA/JSC/GM2, Space Shuttle Program Office
  74.       kjenks@gothamcity.jsc.nasa.gov  (713) 483-4368
  75.  
  76.      "...Development of the space station is as inevitable as 
  77.       the rising of the sun." -- Wernher von Braun
  78.