Gauss Gun он же ЭМУ (электромагнитный ускоритель масс) представляет собой в простейшем случае соленоид. При прохождении по нему электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, имеющее градиент напряженности. Стальной снаряд втягивается этим полем и ускоряется. Действующие на снаряд силы имеют такую природу, что всегда стремятся втягивать его в область наибольшей напряженности поля.
Вот почему ключевым понятием в теории таких систем является градиент поля соленоида. Чем он выше т.е. чем более неоднородно поле на протяжении всего соленоидачем, чем более высока напряженность поля внутри него относительно его же краев, тем больший удельный импульс способен передать такой соленоид на единицу своей длины. Вот почему для ускорителей целесообразнее использовать короткие высокоградиентные катушки. Но такие катушки обладают большой индуктивностью и следовательно инерцией, что очень затрудняет их использование ибо требует специальных схем, отключающих ток в строго заданое время при определенном положении снаряда в катушке. Теоретически ток нужно отключать в момент когда снаряд находится в середине соленоида, в точке нулевого градиента поля. Но на практике это не осуществимо, ибо в катушках, обладающих высокой индуктивностью, после выключения тока возникает ЭДС самоиндукции, которая поддерживает магнитное поле еще какое то время, не давая ему исчезнуть мгновенно. А поскольку имеется поле, имеется и градиент. Только в начальный момент времени он находился "впереди" снаряда и способствовал его ускорению, а теперь находится "позади" уже ускоренного и двигающегося по инерции снаряда и тормозит его движение. Вот поэтому такие устройства наряду со сложностью изготовления и высокой стоимостью (ибо большая часть денег при разработке и конструировании таких систем уходит именно на электронную схему контроля и управления) обладают еще к тому же и относительно малым КПД. Существующий путь увеличения КПД путем увеличения числа ускоряющих ступеней тоже не всегда гарантирует положительный результат, поскольку возникает необходимость в средствах согласованной коммутации отдельных сегментов, что в свою очередь требует
применения сложной и дорогой электроники, так же нуждающейся в тонкой юстировки. А в результате всех этих действий КПД, подчас, едва ли дотягивает до 20-30%. Проще говоря стоимость растет в геометрческой прогрессии, а КПД ползет как контуженный ёжик. В общем, выход из этой тупиковой ситуевины видится мне в другом. А именно в разработке и создании таких систем, в самой конструкции которых лежали бы принципы получения максимального КПД при одновременно максимальной простоте в изготовлении и минимальной удельной себестоимости. Иными словами в противовес имеющейся тенденции разработки все более сложной, совершенной, и дорогой электроники, я своей основной задачей ставлю разработку таких устройств, сама конструкция которых освобождала бы нас от необходимости применения этой самой электроники.
Основной упор при этом делается, естественно, на детальную разработку высокоэффективных узлов самого ядра ускорителя - его его ускоряющих сегментов, а так же их правильную и продуманную компоновку.

Ну, а теперь пожалуй сокращения с которыми вы столкнетесь далее по тексту.

ГГ или GG - Gauss Gun, собственно предмет беседы.

ТНГ - точка нулевого градиента магнитного поля соленоида или системы соленоидов. Иными словами точка максимальной напряженности магнитного поля в которую стремится попасть снаряд.

КН - конденсатор накачки или иными словами конденсатор от разряда которого питается вся система.

ДЗ - дроссель задержки, управляет временем включения ступеней ГГ.

БК - блокинг конденсатор или блокирующий конденсатор. Нужен для резкого "отрубания" тока сквозь ускоряющие сегменты и, как следствие, мгновенного исчезновения магнитного поля при достижении снарядом ТНГ внутри соленоида для того, что б не происходило торможение снаряда.

КД - контурные дроссели через которые разряжаются блокинг конденсаторы, отдавая запасенную энергию в систему.



Преимущества намотки соленоидов лентой