مخطوطات لبندقية غاوس. بندقية جاوس بسيطة. لذلك ، لتصنيع Gauss Cannon ، نحتاج

بندقية جاوس(إنجليزي) بندقية جاوس, مدفع غاوس) هو أحد أنواع مسرع الكتلة الكهرومغناطيسية. تم تسميته على اسم العالم Gauss ، الذي استكشف المبادئ الفيزيائية للكهرومغناطيسية التي يعتمد عليها هذا الجهاز.

مبدأ التشغيل

يتكون مسدس Gauss من ملف لولبي يوجد بداخله برميل (عادة ما يكون مصنوعًا من عازل). يتم إدخال مقذوف (مصنوع من مغناطيس حديدي) في أحد طرفي البرميل. عندما يتدفق تيار كهربائي في الملف اللولبي ، ينشأ مجال مغناطيسي ، مما يسرع القذيفة ، "يسحبها" إلى الملف اللولبي. في هذه الحالة ، يستقبل المقذوف أقطابًا في نهاياتها بشكل متناظر مع أعمدة الملف ، ونتيجة لذلك ، بعد المرور عبر مركز الملف اللولبي ، تنجذب المقذوفة في الاتجاه المعاكس ، أي أبطئ. ولكن إذا مرت القذيفة في الوقت الحالي عبر منتصف الملف اللولبي ، يتم إيقاف التيار فيه ، ثم يختفي المجال المغناطيسي ، وسوف تطير المقذوفة من الطرف الآخر للبرميل. ولكن عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة ، يتم تكوين تيار تحريض ذاتي في الملف ، والذي له اتجاه معاكس للتيار ، وبالتالي يغير قطبية الملف. وهذا يعني أنه عندما يتم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة فجأة ، فإن القذيفة التي طارت من مركز الملف سيتم صدها وتسريعها أكثر. خلاف ذلك ، إذا لم يصل المقذوف إلى المركز ، فسوف يتباطأ.

للحصول على أكبر تأثير ، يجب أن تكون النبضة الحالية في الملف اللولبي قصيرة المدى وقوية. كقاعدة عامة ، يتم استخدام المكثفات الكهربائية للحصول على مثل هذا الدافع. إذا تم استخدام مكثف قطبي (على سبيل المثال ، على إلكتروليت) ، فيجب أن يكون هناك ثنائيات في الدائرة تحمي المكثف من تيار الحث الذاتي والانفجار.

يجب تنسيق معلمات اللف والقذيفة والمكثفات بطريقة أنه عندما يتم إطلاق القذيفة ، بحلول الوقت الذي تقترب فيه المقذوفة من منتصف اللف ، سيكون للتيار في الأخير بالفعل وقت لتقليله إلى الحد الأدنى القيمة ، أي أن شحنة المكثفات قد استنفدت بالكامل بالفعل. في هذه الحالة ، ستكون كفاءة مدفع Gauss أحادي المرحلة بحد أقصى.

العمليات الحسابية

الطاقة المخزنة في مكثف

الخامس - جهد المكثف (بالفولت)
ج - سعة المكثف (بالفاراد)

الطاقة المخزنة في التوصيل المتسلسل والمتوازي للمكثفات متساوية.

الطاقة الحركية للقذيفة

م - كتلة المقذوف (بالكيلوغرام)
ش - سرعته (م / ث)

وقت تفريغ المكثف

هذا هو الوقت الذي يستغرقه المكثف حتى يفرغ بالكامل. إنها تساوي ربع الفترة:

إل - الحث (في هنري)
ج - السعة (بالفاراد)

وقت تشغيل المحرِّض

هذا هو الوقت الذي يرتفع فيه EMF للمحث إلى قيمته القصوى (التفريغ الكامل للمكثف) وينخفض ​​تمامًا إلى 0. وهو يساوي نصف الدورة العلوية للجيوب الأنفية.

إل - الحث (في هنري)
ج - السعة (بالفاراد)

المميزات والعيوب

مدفع غاوس كسلاح له مزايا لا تمتلكها الأنواع الأخرى الأسلحة الصغيرة. هذا هو عدم وجود قذائف واختيار غير محدود للسرعة الأولية وطاقة الذخيرة ، وكذلك معدل إطلاق النار من البندقية ، وإمكانية إطلاق النار الصامت (إذا كانت سرعة المقذوف لا تتجاوز سرعة الصوت) ، بما في ذلك بدون تغيير البرميل والذخيرة ، ارتداد منخفض نسبيًا (يساوي زخم القذيفة التي انطلقت ، ولا يوجد دافع إضافي من غازات المسحوق أو الأجزاء المتحركة) ، نظريًا ، موثوقية أكبر ومقاومة التآكل ، فضلاً عن القدرة على العمل في أي ظرف من الظروف ، بما في ذلك الفضاء الخارجي.

ومع ذلك ، على الرغم من البساطة الواضحة لمدفع غاوس ومزاياه ، فإن استخدامه كسلاح محفوف بصعوبات خطيرة.

الصعوبة الأولى هي انخفاض كفاءة التثبيت. يتم تحويل 1-7٪ فقط من شحنة المكثف إلى الطاقة الحركية للقذيفة. يمكن تعويض هذا العيب جزئيًا باستخدام نظام تسريع مقذوف متعدد المراحل ، ولكن على أي حال ، نادرًا ما تصل الكفاءة إلى 27٪. لذلك ، يخسر مدفع Gauss حتى للأسلحة الهوائية من حيث قوة الطلقة.

الصعوبة الثانية هي ارتفاع استهلاك الطاقة (بسبب قلة الكفاءة) وهي كافية وقت طويلإعادة شحن المكثفات ، والذي يفرض على مصدر الطاقة (عادة بطارية قوية قابلة لإعادة الشحن) أن يتم حمله مع مسدس غاوس. من الممكن زيادة الكفاءة بشكل كبير باستخدام ملفات لولبية فائقة التوصيل ، لكن هذا يتطلب نظام تبريد قويًا ، مما يقلل بشكل كبير من حركة مسدس غاوس.

الصعوبة الثالثة (تلي أول اثنين) - وزن كبيروأبعاد التركيب بكفاءته المنخفضة.

وبالتالي ، فإن بندقية Gauss اليوم ليس لها آفاق خاصة كسلاح ، لأنها أدنى بكثير من الأنواع الأخرى من الأسلحة الصغيرة. الاحتمالات ممكنة في المستقبل فقط إذا تم إنشاء مصادر مضغوطة ولكنها قوية للتيار الكهربائي والموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية (200-300 كلفن).

المدفع الكهرومغناطيسي

بندقية السكك الحديدية(إنجليزي) المدفع الكهرومغناطيسي) هو شكل من أشكال الأسلحة يعتمد على تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية للقذيفة. أسماء أخرى: مسرع كتلة السكك الحديدية ، المدفع الكهرومغناطيسي ، المدفع الكهرومغناطيسي. لا ينبغي الخلط بينه وبين غاوس كانون.

مبدأ التشغيل

يستخدم المدفع الكهرومغناطيسي قوة كهرومغناطيسية تسمى قوة أمبير لتفريق مقذوف موصل كهربيًا والذي هو في الأصل جزء من دائرة. في بعض الأحيان يتم استخدام التعزيز المتحرك لتوصيل القضبان. تيار أنا، يمر عبر القضبان ، ويثير مجال مغناطيسي B بينهما ، عموديًا على التيار المار عبر القذيفة والسكك الحديدية المجاورة. نتيجة لذلك ، هناك النفور المتبادلالقضبان وتسريع القذيفة تحت تأثير القوة F.

المميزات والعيوب

سلسلة من مشاكل خطيرة: يجب أن تكون النبضة الحالية قوية جدًا وحادة بحيث لا يتوفر للقذيفة الوقت للتبخر والتشتت ، ولكن ستنشأ قوة متسارعة تسرعها للأمام. لذلك ، يجب أن تتمتع مادة المقذوف والسكك الحديدية بأعلى موصلية ممكنة ، ويجب أن يكون للقذيفة أقل كتلة ممكنة ، ويجب أن يكون للمصدر الحالي أكبر قدر ممكن من القوة وأقل محاثة. ومع ذلك ، فإن خصوصية مسرع السكك الحديدية هو أنه قادر على تسريع الكتل الصغيرة جدًا إلى سرعات فائقة. من الناحية العملية ، تصنع القضبان من النحاس الخالي من الأكسجين المطلي بالفضة ، وتستخدم قضبان الألمنيوم أو الأسلاك كمقذوفات ، وبطارية من المكثفات الكهربائية عالية الجهد ، ومولدات ماركس ، ومولدات الصدمات أحادية القطب ، وتستخدم القواذف كمصدر للطاقة ، وقبل ذلك عند دخولهم القضبان ، يحاولون إعطاء أكبر قدر ممكن من المقذوف السرعة الأوليةباستخدام الأسلحة الهوائية أو النارية لهذا الغرض. في تلك المدافع الكهرومغناطيسية حيث تكون القذيفة سلكًا ، بعد تطبيق الجهد على القضبان ، يسخن السلك ويحترق ، ويتحول إلى بلازما موصلة ، والتي تتسارع أيضًا. وهكذا ، يمكن للمدفع الكهرومغناطيسي إطلاق البلازما ، ولكن بسبب عدم استقراره ، فإنه يتفكك بسرعة. عند استخدام النصائح الموضحة هنا ، يلزم وجود ارتباط هنا ، بالنسبة للمصدر..

مقدمة

هناك العديد من المجانين على الإنترنت الذين يصنعون مدفع غاوس - وهو مدفع كهرومغناطيسي يطلق مقذوفات حديدية. مبدأ عملها على النحو التالي: ينجذب الحديد (الظفر) بواسطة المغناطيس ، لذلك ، إذا قمت بعمل مغناطيس كهربائي قوي جدًا (ملف) ، فعند تشغيله ، سيتم سحب الظفر بسرعة عالية ، ولكن إذا كان لديك الوقت لإيقاف تشغيله في هذه اللحظة بالذات ، فإن الظفر سوف يطير أكثر بسبب القصور الذاتي. لم أحاول صنع مسدس غاوس بنفسي - ليس هناك وقت لذلك ، والأجزاء المطلوبة ليست الأرخص. تصل شدة الطاقة لمشاريع الأسلحة الموصوفة على الإنترنت إلى 3000 ج. ولكن كل شيء ليس على ما يرام. يتم اعتبار كثافة الطاقة هذه بناءً على سعة المكثفات وفقًا للصيغة E \ u003d CV 2/2. تبلغ كفاءة المنشآت الحالية حوالي 1٪ ، لذلك ، في الواقع ، تكون طاقة المقذوف جيدة إذا وصلت إلى 100 J. والتركيبات التي يمكن لشخص غير مدرب حملها في يده لها طاقة مقذوفة من 1-3 J ، وهي فقط مناسبة للتصوير على علب الألمنيوم و زجاجات بلاستيكية. على الرغم من أنها تبدو رائعة من الخارج.

تصميم معظم البنادق كالتالي: عاكس عالي الجهد ، مكثف ، ملف ، مفتاح (ثايرستور ، فجوة شرارة ، إلخ) ، صمام ثنائي بالتوازي مع الملف. يصف المؤلفون عملية التثبيت من وجهة نظر كهربائية على النحو التالي:

1. المكثف مشحون بجهد عالي.
2. المفتاح قيد التشغيل.
3. يتم تفريغ المكثف من خلال الملف.
4. بسبب الحث ، يستمر التيار في التدفق ، ولكن بالفعل من خلال الصمام الثنائي. إذا لم يكن هناك صمام ثنائي ، فسيعمل النظام كدائرة تذبذبية: هذا التيار سيشحن المكثف بجهد ذو قطبية معاكسة ، وستحدث هذه التذبذبات ذهابًا وإيابًا حتى نفاد الطاقة في النظام.
5. الطاقة التي لا تنفق على تسارع المقذوف تبدد في مقاومة الملف والصمام الثنائي.

في هذه الحالة ، يتم حساب النظام بحيث أنه بحلول الوقت الذي تقترب فيه المقذوفة من منتصف الملف ، يتم تفريغ المكثف بالكامل.

فيزياء تسارع المقذوفات

انخفاض الجهد عبر الملف ، وفقًا لمعادلة المدرسة ، هو مشتق الوقت من التدفق المغناطيسي: U = dФ / dt. يتم تعريف التدفق المغناطيسي على أنه ناتج المحاثة والتيار: Ф = LI. وبالتالي ، بالنسبة للملف العادي: U = L * (dI / dt). لكن لدينا ملفًا غير طبيعي - له نواة ، والتي يجب أن أقول إنها تغير محاثة عند الحركة. لذلك ، في حالتنا ، الصيغة مختلفة: U = (∂L / ∂x) * (dx / dt) * I + L * (dI / dt). هنا ∂L / ∂x هو التغير في المحاثة بسبب إزاحة القلب ، و dx / dt هي السرعة التي يتحرك بها اللب.
وبالتالي ، من وجهة نظر كهربائية ، يبدو القلب المتحرك كمقاومة نشطة للقيمة (L / ∂x) * (dx / dt) ، وتتسارع المقذوفة بالقوة F = (L / ∂x) * أنا 2. بالمناسبة ، هذه المقاومة النشطة تتناسب مع سرعة القذيفة. من الواضح أن الكفاءة ستكون منخفضة إذا كانت هذه المقاومة أقل من مقاومة الملف نفسه. ومن هنا جاءت النتيجة الشهيرة والمهمة: في حين أن سرعة المقذوف منخفضة ، فإن التسارع غير فعال. ومع ذلك ، عندما تبدأ القذيفة في ترك الملف ، يقل تحريض الملف وتصبح المقاومة سلبية. تتغير علامة القوة ويتم إبطاء سرعة القذيفة ، مما ينتج طاقة في الملف.

بندقية غاوس مثالية

لنأخذ في الاعتبار ملفًا فائق التوصيل ، تم إطلاق التيار I 1 فيه مبدئيًا ، بعد أن تم ضخه في الطاقة E 1. ملاحظة مهمة جدًا على الفور: في Gaussian المثالي ، يتم تخزين الطاقة في الملف نفسه ، وليس على الإطلاق في المكثف.، الذي يتمثل دوره في تطبيق التيار على الملف أو استعادته (المزيد حول ذلك لاحقًا). بعد ضخ الملف ، يجب أن يكون قصير الدائرة. في هذه الحالة ، الجهد على الملف هو صفر ، أي لا يتغير بمرور الوقت ، مما يعني أن التدفق المغناطيسي محفوظ. ثم يتم كتابة قانون حفظ الطاقة على النحو التالي:

Ф 2 / (2L) + m (dx / dt) 2/2 \ u003d E 1 \ u003d const ،
F = ثابت.

إذا كان محاثة الملف بدون قلب في نفس الوقت تساوي L 1 ، ومع النواة L 2 ، فإن F \ u003d L 1 I 1 ، وعندما يصل اللب إلى منتصف الملف ، فإن التيار في سيكون: I 2 \ u003d (L 1 / L 2) * I 1 ، الطاقة المتبقية للملف E 2 = E 1 * (L1 / L2) ، والطاقة الحركية للنواة: m (dx / dt ) 2/2 = E 1 * (1 - لتر 1 / لتر 2). إذن ، الاستنتاج الأول: كلما زاد L 2 / L 1 ، أي كلما كان القلب أقوى من تغيير الحث ، سيتم إنفاق الجزء الأكبر من الطاقة على عمل مفيد.

كيف تكون؟ نعم ، "فقط" من الضروري إزالة التدفق المغناطيسي من الملف في اللحظة المناسبة ، أي: بمجرد أن يصل القلب إلى الوسط ، يجب عليك إيقاف التيار على الفور. تكمن المشكلة هنا في أن التيار الموجود في الملف لا يمكن إيقافه بهذه السهولة - فهو يخزن الطاقة التي يجب ضخها في مكان ما. إذا فتحت الدائرة ببساطة ، فسيتم تحرير هذا الاحتياطي بالكامل على المفتاح ، مما يؤدي إلى زيادة فورية في الجهد. من المستحيل أيضًا ترك الملف مغلقًا - ستتباطأ القذيفة مرة أخرى ، مما يعيد الطاقة إلى الملف. بالمناسبة ، هناك تأثير آخر غير مهم وهو أن القذيفة بها مغنطة متبقية ، لذلك ، حتى لو جف كل التيار في الملف ، لكنه لم يكن مفتوحًا ، يمكن للقذيفة الممغنطة ضخ التيار مرة أخرى عند الحركة.

تتمثل إحدى طرق إيقاف التيار في الملف في ضخه في مكثف.. ثم يمكن استخدامه للخطوة الثانية. إذا كان مكثف التخزين الرئيسي قطبيًا ، فستحتاج إلى مكثف ثانٍ. من السهل أن نظهر من الحسابات أن سعة هذا المكثف يمكن أن تكون L 2 / L 1 مرات أقل عند نفس الجهد المقنن. على الرغم من وجود كمين هنا: إذا كانت البندقية تعمل بدون مقذوف ، فيمكن للمكثف إعادة الشحن والفشل. من ناحية أخرى ، قد يشحن مكثف كبير ببطء شديد. كما هو مبين أدناه ، للحصول على نموذج Gaussian مثالي ، يجب أن تكون سعة المكثفات صغيرة قدر الإمكان، والتي يمكن تعويضها عن طريق زيادة الجهد ، مع الحفاظ على نفس استهلاك الطاقة. ولكن بشكل عام ، كما هو موضح أدناه ، فإن الوضع ليس هو نفسه تمامًا بالنسبة لبنادق Gauss الحقيقية.

لذلك ، تحولت الدائرة (للبساطة ، المكثف غير قطبي):

1. نحن شحن مكثف
2. نقوم بتوصيل المكثف بالملف ونضخ التيار فيه بسرعة كبيرة ، بينما القذيفة لا تزال في حالة سكون.
3. بعد تفريغ السعة ، نقوم على الفور بتقصير الدائرة الكهربائية للملف.
4. ننتظر حتى تصل المقذوفة إلى الوسط.
5. نفتح الدائرة القصيرة من أجل ضخ باقي الطاقة في المكثف (قطبية الشحنة ستكون معاكسة بالفعل). يجب أيضًا أن يتم ذلك بسرعة قبل أن يبطئ المقذوف.
6. بمجرد توقف التيار ، قم بإيقاف تشغيل المكثف.

مشاكل إنشاء مسدس غاوس المثالي

الآن دعنا نعود إلى الواقع ونكتب الصيغ لتقييم الفرص:

T r \ u003d 0.35 * L 1 / R - الوقت الذي يتم خلاله تبديد نصف طاقة الملف بمقاومته.

T + \ u003d 1.57 * (L 1 C 1) - الوقت الذي يتم فيه تفريغ المكثف

T - \ u003d 1.57 * (L 2 C 2) - الوقت الذي تذهب فيه الطاقة الزائدة للملف إلى المكثف.

نشير بواسطة T m إلى الوقت المميز الذي يتم خلاله تسريع النواة.

ثم ل عمل فعالالشروط اللازمة:

تي ص >> تي م
T +<< T m
T-<< T m

الرمز >> يعني "أكثر من ذلك بكثير".

في الممارسة العملية ، القيد الأول هو الأكثر أهمية. L / R هو الأهم. يجب أن يكون تحريض الملف في بداية العملية كبيرًا بدرجة كافية حتى لا يتحلل التيار الموجود فيه قبل الأوان. على سبيل المثال ، إذا كنا نريد أن يتبدد نصف الطاقة في موعد لا يتجاوز 1/10 من الثانية ، فيجب أن تكون نسبة L / R 300 μH / mΩ على الأقل. في ملفات بندقية غاوس للهواة ، كقاعدة عامة ، يكون وقت تبديد الطاقة المميز في حدود ميلي ثانية ، وهو أمر غير جيد. طريقة حل المشكلة: زيادة عدد اللفات - الحث مع عدد اللفات ينمو أسرع من المقاومة. ليس من الضروري مطاردة المقاومة المنخفضة عن طريق زيادة سماكة الأسلاك - بدلاً من ذلك ، يمكنك زيادة جهد التشغيل. ولكن على أي حال ، فإن الزيادة في T r ترتبط حتمًا بزيادة أبعاد وكتلة الملف ، ومن الصعب زيادة هذه القيمة بشكل كبير. يمكنك التضحية بنسبة L 2 / L 1 عن طريق زيادة L 1. للقيام بذلك ، يحيط الهواة الملف بمادة موصلة مغناطيسيًا ذات نفاذية مغناطيسية عالية ، بما في ذلك استخدام قلب على شكل أنبوب سميك (أي مع قناة للقذيفة في المنتصف). يكون هذا مفيدًا إذا ارتفع L 2 أو أصبح التدرج اللوني ∂L / x أكثر حدة. لكن هناك طريقة أسهل. يمكن زيادة L1 عن طريق توصيل محاثة عادية منخفضة المقاومة في سلسلة مع الملف المتسارع- على سبيل المثال ، حلقة نواة منخفضة المقاومة ذات نفاذية مغناطيسية عالية. سيكون هذا الأخير تراكمًا للطاقة. الميزة الرئيسية للحث كجهاز تخزين للطاقة هي الزيادة السريعة في التيار في الحمل. الطريقة الثالثة لزيادة الحث هي إيجاد نقطة البداية المثلى. في الواقع ، مع دخول اللب ، يزداد الحث أيضًا ، بدون أي محث. مع L 2 / L 1 = 2 ، على سبيل المثال ، لا يزال لدينا فرصة لضخ 50٪ من الطاقة في المقذوف ، وهذا جيد جدًا بالنسبة إلى Gaussian. علاوة على ذلك ، فإن قيمة L 2 / L 1 تكون أقل أهمية إذا تم استخدام مخطط متعدد المراحل لاستعادة الطاقة. بعد كل شيء ، فليس من المخيف أنه لم يتم إنفاق كل الطاقة على التسارع - سيتم ضخ الفائض في الملف التالي. بالمناسبة ، في هذه الحالة ، ليس من المهم جدًا ضخ الملف بالتيار في أسرع وقت ممكن. بالنسبة لدائرة أحادية الطور ، قد يكون من المفيد أيضًا معرفة الموضع عندما تكون القوة القصوى. هذه هي اللحظة التي يدخل فيها اللب للتو الملف. بالمناسبة ، يمكن العثور على هذا الوضع عن طريق اللمس - من خلال تطبيق التيار ، ودفع القلب بسلاسة ومراقبة الجهد. يمكنك ، مع الاستمرار في الضغط على الملف المتصل مع وزن القلب الداخلي ، تقليل التيار تدريجيًا حتى يسقط القلب. سيكون الموضع الذي ستسقط فيه هو الموضع المطلوب. هناك طريقة أخرى لحساب القوة من خلال اعتماد المحاثة على الموضع ، باستخدام المشتق.

الشرط الثاني والثالث يظهران ذلك يجب أن تكون سعة المكثفات منخفضة بما يكفي لتفريغ / شحن سريع. مرة أخرى ، ليس من الضروري مطاردة ميكروفاراد كبيرة ، فمن الأفضل زيادة الجهد. ولكن ، في الواقع ، هذه الشروط مهمة فقط لمرحلة واحدة gauss ، أو عندما لا يكون هناك استعادة للطاقة.

كما أنه ليس من الضروري استخدام مفاتيح مصممة لكل من الجهد العالي والتيار العالي في نفس الوقت.. قد يكون مفيدًا في شيء مثل المحولات.

وضع التشغيل T r<< T +

يعتبر مسدس غاوس المثالي جيدًا ، لكن بنادق غاوس الحالية للهواة تعمل حتى الآن في ظروف معاكسة للأوضاع المثالية. إذا كان تي ص<< T + , то система больше не будет работать как колебательный контур. Вместо этого, ток сначала вырастет до максимального, затем затухнет, и всё. يجب ألا يكون هناك تيار حثي.

يتميز هذا الوضع بقيم أخرى:

T С \ u003d 0.35 * RC - الوقت الذي يتم فيه تبديد نصف الطاقة
T L \ u003dT r * Ln - الوقت الذي سيرتفع خلاله التيار إلى الحد الأقصى.

كما ترى ، فإن القيمة T r = 0.35 * L / R أصبحت في متناول اليد ، والتي لم تعد في حد ذاتها مثيرة للاهتمام.

يبدو أنه عند العمل في هذا الوضع ، لا تكون هناك حاجة إلى الصمام الثنائي الواقي. لكن ليس كل شيء بهذه البساطة. الشيء هو أن الأشياء يمكن أن تتغير بمرور الوقت. أولاً ، عندما يتم سحب اللب ، يزداد تحريض الملف ، وعند L 2 / L 1 الكبير ، قد يصبح وضع تشغيل الدائرة متذبذبًا مرة أخرى. ومع ذلك ، إذا تم إغلاق الدائرة ، وهو ما يفعله الصمام الثنائي ، فسيتبدد التيار في الوقت المميز T r. ومع ذلك ، فإن الكمين هو أنه عندما يطير اللب إلى أبعد من ذلك ، فإنه سيبدأ في توليد جهد قطبية عكسية في الملف ، وستنخفض المقاومة النشطة للملف إلى R s \ u003d R- (L / x) * (dx / dt). في هذه الحالة ، سيتبدد التيار بشكل أبطأ. ولكن إذا كان R s< 0, то ток не только не будет рассеиваться, но будет, наоборот, возрастать.

لذلك أولا، ليس من الضروري إغلاق الملف إذا كان TC<< T m ، على الرغم من ذلك ، لن يكون هناك أي معنى ، ومن ثم لن تكون هناك حاجة إلى الصمام الثنائي. ثانيًا، إذا روبية< 0, то катушку надо разрядить . تفريغ الملف من خلال الصمام الثنائي في هذه الحالة غير معقول. إذا كان التيار في الملف I 2 صغيرًا ، فيمكنك إغلاق الملف بمقاوم التخميد R d >> R ، فلن يقفز الجهد على الملف أعلى من I 2 * R d. إذا كان التيار لا يزال مهمًا ، فسيتعين عليك استخدام مكثف التخميد ، كما هو موضح أعلاه.

والشيء الأكثر أهمية. المقاومة النشطة أثناء تسارع القذيفة تتناسب مع ∂L / x. هذا يعني أنه في المنطقة المجاورة للنقطة حيث تكون L / x هي الحد الأقصى (في نفس المكان الذي توجد فيه أقصى قوة عند التيار المباشر) يجب توجيه الطاقة الرئيسية للنبضة الحالية. باستخدام TC الصغير ، من المفيد إطلاق المقذوف من هذه النقطة.

هذا ، في الواقع ، هو كل ما أردت أن أنقله. لا تزال هناك اعتبارات لتصميم ملف أكثر أمثلًا ، لكنها لا تزال بحاجة إلى التحقق منها عن طريق الحسابات.

نقدم دائرة لمسدس كهرومغناطيسي على مؤقت NE555 ورقاقة 4017B.

يعتمد مبدأ تشغيل المدفع الكهرومغناطيسي (gauss-) على التشغيل المتسلسل السريع للمغناطيسات الكهربائية L1-L4 ، كل منها يخلق قوة إضافية تسرع الشحنة المعدنية. يرسل جهاز ضبط الوقت NE555 نبضات إلى الشريحة 4017 لمدة 10 مللي ثانية تقريبًا ، ويتم الإشارة إلى تردد النبض بواسطة مؤشر LED D1.

عند الضغط على الزر PB1 ، تفتح الدائرة المصغرة IC2 بشكل تسلسلي الترانزستورات من TR1 إلى TR4 بنفس الفاصل الزمني ، في دائرة المجمع التي تشتمل على المغناطيسات الكهربائية L1-L4.

لصنع هذه المغناطيسات الكهربائية ، نحتاج إلى أنبوب نحاسي بطول 25 سم وقطر 3 مم. كل ملف يحتوي على 500 لفة من سلك مطلي بالمينا 0.315 مم. يجب أن تصنع الملفات بطريقة تسمح لها بالتحرك بحرية. تعمل قطعة من الظفر بطول 3 سم وقطرها 2 مم كقذيفة.

يمكن تشغيل البندقية من بطارية 25 فولت ومن مصدر تيار متردد.

من خلال تغيير موضع المغناطيسات الكهربائية ، نحقق أفضل تأثير ، من الشكل أعلاه يمكن ملاحظة أن الفاصل الزمني بين كل ملف يزداد - ويرجع ذلك إلى زيادة سرعة القذيفة.

هذا ، بالطبع ، ليس مسدس Gauss حقيقيًا ، ولكنه نموذج أولي عملي ، يمكن على أساسه ، من خلال تقوية الدائرة ، تجميع مدفع Gauss أكثر قوة.

أنواع أخرى من الأسلحة الكهرومغناطيسية.

بالإضافة إلى مسرعات الكتلة المغناطيسية ، هناك العديد من أنواع الأسلحة الأخرى التي تستخدم الطاقة الكهرومغناطيسية لتعمل. فكر في الأنواع الأكثر شهرة والأكثر شيوعًا منها.

مسرعات الكتل الكهرومغناطيسية.

بالإضافة إلى "مسدسات جاوس" ، هناك نوعان على الأقل من مسرعات الكتلة - مسرعات الكتلة الحثية (ملف طومسون) ومسرعات كتلة السكك الحديدية ، والمعروفة أيضًا باسم "مسدسات السكك الحديدية" (من "مسدس السكك الحديدية" الإنجليزي - مسدس السكك الحديدية).

يعتمد تشغيل مسرع الكتلة الحثي على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. يتم إنشاء تيار كهربائي متزايد بسرعة في ملف مسطح ، مما يؤدي إلى وجود مجال مغناطيسي متناوب في الفضاء المحيط. يتم إدخال قلب من الفريت في الملف ، وفي النهاية الحرة يتم وضع حلقة من مادة موصلة. تحت تأثير تدفق مغناطيسي متناوب يخترق الحلقة ، ينشأ تيار كهربائي فيها ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا للاتجاه المعاكس بالنسبة إلى مجال اللف. مع مجالها ، تبدأ الحلقة في صد الحقل المتعرج وتتسارع ، وتطير من الطرف الحر لقضيب الفريت. كلما كان النبض الحالي أقصر وأقوى في الملف ، زادت قوة الحلقة.

خلاف ذلك ، يعمل مسرع كتلة السكك الحديدية. في ذلك ، يتحرك مقذوف موصل بين قطبين - قطبين (اشتق منه اسمه - مدفع كهرومغناطيسي) ، يتم من خلاله توفير التيار.

يتم توصيل المصدر الحالي بالقضبان الموجودة في قاعدتها ، وبالتالي فإن التدفق الحالي ، كما كان ، في السعي وراء القذيفة والمجال المغناطيسي الذي تم إنشاؤه حول الموصلات الحاملة للتيار يتركز تمامًا خلف المقذوف الموصّل. في هذه الحالة ، المقذوف عبارة عن موصل يحمل تيارًا يتم وضعه في مجال مغناطيسي عمودي ناتج عن القضبان. وفقًا لجميع قوانين الفيزياء ، تعمل قوة لورنتز على القذيفة ، موجهة في الاتجاه المعاكس لنقطة اتصال السكة الحديدية وتسريع القذيفة. يرتبط عدد من المشاكل الخطيرة بتصنيع المدفع الكهرومغناطيسي - يجب أن يكون النبض الحالي قويًا وحادًا لدرجة أن القذيفة لن يكون لديها وقت لتبخر (بعد كل شيء ، يتدفق تيار ضخم من خلاله!) ، لكن القوة المتسارعة تنشأ التي تسرعها إلى الأمام. لذلك ، يجب أن تتمتع مادة المقذوف والسكك الحديدية بأعلى موصلية ممكنة ، ويجب أن يكون للقذيفة أقل كتلة ممكنة ، ويجب أن يكون للمصدر الحالي أكبر قدر ممكن من القوة وتحريض أقل. ومع ذلك ، فإن خصوصية مسرع السكك الحديدية هو أنه قادر على تسريع الكتل الصغيرة جدًا إلى سرعات فائقة. من الناحية العملية ، تصنع القضبان من النحاس الخالي من الأكسجين المطلي بالفضة ، وتستخدم قضبان الألومنيوم كمقذوفات ، وتستخدم بطارية من المكثفات عالية الجهد كمصدر للطاقة ، وقبل دخول القضبان ، يحاولون إعطاء القذيفة أكبر قدر السرعة الأولية قدر الإمكان باستخدام بنادق تعمل بالهواء المضغوط أو طلقات نارية.

بالإضافة إلى مسرعات الكتلة ، تشتمل الأسلحة الكهرومغناطيسية على مصادر إشعاع كهرومغناطيسي قوي مثل الليزر والمغنطرونات.

الكل يعرف الليزر. وهو يتألف من جسم عامل يتم فيه إنشاء مجموعة عكسية من المستويات الكمومية بواسطة الإلكترونات أثناء اللقطة ، ومرنان لزيادة نطاق الفوتونات داخل الجسم العامل والمولد الذي سيخلق هذه المجموعة العكسية للغاية. من حيث المبدأ ، يمكن إنشاء مجموعة عكسية في أي مادة ، وفي عصرنا من السهل تحديد ما لا يصنع منه الليزر.

يمكن تصنيف الليزر وفقًا لسائل العمل: الياقوت ، CO2 ، الأرجون ، الهليوم النيون ، الحالة الصلبة (GaAs) ، الكحول ، إلخ ، وفقًا لطريقة التشغيل: يمكن تصنيفها نبضي ، cw ، شبه مستمر ، وفقًا لعدد مستويات الكم المستخدمة: 3 مستويات ، 4 مستويات ، 5 مستويات. يتم تصنيف الليزر أيضًا وفقًا لتكرار الإشعاع المتولد - الميكروويف والأشعة تحت الحمراء والأخضر والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية وما إلى ذلك. عادةً لا تتجاوز كفاءة الليزر 0.5٪ ، ولكن الوضع تغير الآن - تتمتع ليزر أشباه الموصلات (ليزر الحالة الصلبة على أساس GaAs) بكفاءة تزيد عن 30٪ ويمكن أن يكون لها اليوم طاقة خرج تصل إلى 100 (!) W ، بمعنى آخر. مشابه لليزر الياقوتي "الكلاسيكي" القوي أو ليزر ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، هناك ليزر ديناميكي للغاز أقل تشابهًا مع أنواع الليزر الأخرى. الفرق بينهم هو أنهم قادرون على إنتاج شعاع مستمر من القوة الهائلة ، مما يسمح باستخدامهم لأغراض عسكرية. في جوهره ، الليزر الديناميكي للغاز هو محرك نفاث ، حيث يوجد مرنان عمودي على تدفق الغاز. الغاز المتوهج الخارج من الفوهة في حالة انعكاس سكاني.

يجدر إضافة مرنان إليه - وسيطير تدفق فوتون متعدد الميغاواط إلى الفضاء.

بنادق الميكروويف - الوحدة الوظيفية الرئيسية هي المغنطرون - مصدر قوي لإشعاع الميكروويف. عيب مسدسات الميكروويف هو خطر استخدامها المفرط حتى مقارنة بأشعة الليزر - ينعكس إشعاع الميكروويف جيدًا من العوائق ، وفي حالة إطلاق النار في الداخل ، سيتعرض كل شيء بالداخل للإشعاع! بالإضافة إلى ذلك ، فإن إشعاع الميكروويف القوي مميت لأي إلكترونيات ، والذي يجب أيضًا أخذه في الاعتبار.

ولماذا ، في الواقع ، على وجه التحديد "بندقية جاوس" ، وليس قاذفات أقراص طومسون أو المدافع الكهرومغناطيسية أو أسلحة الشعاع؟

الحقيقة هي أنه من بين جميع أنواع الأسلحة الكهرومغناطيسية ، فإن مسدس غاوس هو الأسهل في التصنيع. بالإضافة إلى ذلك ، تتمتع بكفاءة عالية إلى حد ما مقارنة بألعاب الرماية الكهرومغناطيسية الأخرى ويمكن أن تعمل بجهد منخفض.

في المستوى التالي من التعقيد توجد مسرعات الحث - قاذفات قرص Thompson (أو المحولات). تتطلب عملياتهم الفولتية أعلى قليلاً من Gaussians التقليديين ، إذن ، ربما تكون أجهزة الليزر والميكروويف هي الأكثر تعقيدًا ، وفي المقام الأخير هو المدفع الكهرومغناطيسي ، الذي يتطلب مواد هيكلية باهظة الثمن ، وحسابًا دقيقًا ودقة في التصنيع ، ومصدر طاقة باهظ الثمن وقوي (بطارية ذات مكثفات عالية الجهد) وأشياء أخرى كثيرة باهظة الثمن.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن مسدس غاوس ، على الرغم من بساطته ، لديه مجال كبير بشكل لا يصدق لحلول التصميم والأبحاث الهندسية - لذا فإن هذا الاتجاه مثير للاهتمام وواعد للغاية.

بندقية الميكروويف DIY

بادئ ذي بدء ، أحذرك: هذا السلاح خطير للغاية ، استخدم أقصى درجات الحذر في التصنيع والتشغيل!

باختصار ، لقد حذرتك. والآن لنبدأ التصنيع.

نأخذ أي فرن ميكروويف ، ويفضل أن يكون أقل طاقة وأرخص فرن.

إذا تم حرقه ، فلا يهم - طالما أن المغنطرون يعمل. هنا هو مخططها المبسط وعرضها الداخلي.

1. مصباح الإضاءة.
2. فتحات التهوية.
3. مغنطرون.
4. هوائي.
5. الدليل الموجي.
6. مكثف.
7. محول.
8. لوحة التحكم.
9. القيادة.
10. صينية دوارة.
11. فاصل مع بكرات.
12. مزلاج الباب.

بعد ذلك ، نستخرج نفس المغنطرون من هناك. تم تطوير المغنطرون كمولد قوي للذبذبات الكهرومغناطيسية في نطاق الموجات الدقيقة للاستخدام في أنظمة الرادار. تحتوي أفران الميكروويف على مغنطرونات بتردد ميكروويف 2450 ميجاهرتز. يستخدم تشغيل المغنطرون عملية حركة الإلكترون في وجود مجالين - مغناطيسي وكهربائي ، متعامدين مع بعضهما البعض. المغنطرون هو مصباح ذو قطبين أو صمام ثنائي يحتوي على كاثود متوهج يصدر إلكترونات وأنود بارد. يتم وضع المغنطرون في مجال مغناطيسي خارجي.

بندقية غاوس افعل ذلك بنفسك

يحتوي أنود المغنطرون على بنية متجانسة معقدة مع نظام من الرنانات اللازمة لتعقيد بنية المجال الكهربائي داخل المغنطرون. يتم إنشاء المجال المغناطيسي بواسطة ملفات ذات تيار (مغناطيس كهربائي) ، بين أقطابها يتم وضع مغنطرون. إذا لم يكن هناك مجال مغناطيسي ، فإن الإلكترونات المنبعثة من الكاثود بدون سرعة ابتدائية عمليًا ستتحرك في المجال الكهربائي على طول خطوط مستقيمة متعامدة مع القطب السالب ، وستسقط جميعها على القطب الموجب. في وجود مجال مغناطيسي عمودي ، تنحني مسارات الإلكترونات بقوة لورنتز.

تُباع المغنطرونات المستعملة في بازار الراديو لدينا مقابل 15 سنة.

هذا هو مغنطرون في القطع وبدون المبرد.

أنت الآن بحاجة إلى معرفة كيفية تشغيله. يوضح الرسم البياني أن التوهج المطلوب هو 3 فولت 5 أمبير وأن الأنود 3 كيلو فولت 0.1 أمبير. قيم الطاقة المشار إليها قابلة للتطبيق على المغنطرونات من الموجات الدقيقة الضعيفة ، وبالنسبة للأجهزة القوية يمكن أن تكون أكبر إلى حد ما. تبلغ قوة المغنطرون لأفران الميكروويف الحديثة حوالي 700 واط.

من أجل انضغاط وحركة مسدس الميكروويف ، يمكن تقليل هذه القيم إلى حد ما - إذا حدث التوليد فقط. سنقوم بتشغيل المغنطرون من محول ببطارية من مصدر طاقة غير منقطع للكمبيوتر.

قيمة جواز السفر 12 فولت 7.5 أمبير. بضع دقائق من القتال يجب أن تكون كافية. توهج المغنطرون هو 3 فولت ، نحصل عليه باستخدام الدائرة الدقيقة المثبت LM150.

من المستحسن تشغيل التوهج بضع ثوانٍ قبل تشغيل جهد الأنود. ونأخذ الكيلوفولت إلى الأنود من المحول (انظر الرسم البياني أدناه).

يتم توفير الطاقة للتوهج و P210 عن طريق تشغيل مفتاح التبديل الرئيسي قبل ثوانٍ قليلة من اللقطة ، ويتم إطلاق اللقطة نفسها بالزر الذي يوفر الطاقة للمذبذب الرئيسي في P217. يتم أخذ بيانات المحول من نفس المقالة ، فقط Tr2 الثانوي يتم جرحه مع 2000-3000 لفة من PEL0.2. من اللف الناتج ، يتم تغذية التغيير إلى أبسط مقوم نصف موجي.

يمكن أخذ مكثف الجهد العالي والصمام الثنائي من الميكروويف ، أو إذا لم يتم استبداله بـ 0.5 ميكروفاراد - 2 كيلو فولت ، الصمام الثنائي - KTs201E.

من أجل اتجاهية الإشعاع ، وقطع الفصوص العكسية (بحيث لا تعلق نفسها) ، نضع المغنطرون في القرن. للقيام بذلك ، نستخدم قرنًا معدنيًا من أجراس المدرسة أو مكبرات صوت الاستاد. في الحالات القصوى ، يمكنك أن تأخذ لترًا أسطوانيًا من الطلاء.

يتم وضع مسدس الميكروويف بالكامل في غلاف مصنوع من أنبوب سميك بقطر 150-200 ملم.

حسنًا ، البندقية جاهزة. يمكنك استخدامه لحرق جهاز الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة وأجهزة الإنذار في السيارات ، وإحراق عقول وتلفزيونات الجيران الأشرار ، والبحث عن مخلوقات الركض والطيران. أتمنى ألا تشغل أداة الميكروويف هذه أبدًا - من أجل سلامتك الشخصية.

جمعتها:باتلاخ ف.
http://patlah.ru

الانتباه!

بندقية جاوس (بندقية جاوس)

أسماء أخرى: بندقية جاوس ، بندقية جاوس ، بندقية جاوس ، بندقية جاوس ، بندقية معززة.

بندقية جاوس (أو البديل الأكبر ، مسدس غاوس) ، مثل المدفع الكهرومغناطيسي ، هو سلاح كهرومغناطيسي.

بندقية جاوس

في الوقت الحالي ، لا توجد الرسوم والنماذج الصناعية القتالية ، على الرغم من أن عددًا من المختبرات (معظمها من الهواة والجامعيين) تواصل العمل الجاد على إنشاء هذه الأسلحة. تم تسمية النظام على اسم العالم الألماني كارل جاوس (1777-1855). مع الخوف الذي منحه عالم الرياضيات مثل هذا التكريم ، أنا شخصياً لا أستطيع أن أفهم (لا أستطيع بعد ، أو بالأحرى ليس لدي المعلومات ذات الصلة). لم يكن لدى غاوس علاقة كبيرة بنظرية الكهرومغناطيسية أكثر من علاقة Oersted أو Ampère أو Faraday أو Maxwell ، على سبيل المثال ، ولكن ، مع ذلك ، تم تسمية البندقية باسمه. تم تعليق الاسم ، وبالتالي سنستخدمه.

مبدأ التشغيل:
تتكون بندقية Gauss من ملفات (مغناطيس كهربائي قوي) مثبتة على برميل مصنوع من عازل. عند تطبيق التيار ، يتم تشغيل المغناطيسات الكهربائية لبعض الوقت واحدة تلو الأخرى في الاتجاه من جهاز الاستقبال إلى الكمامة. يتناوبون على جذب رصاصة فولاذية (إبرة أو نبلة أو قذيفة ، إذا تحدثنا عن مدفع) نحوهم وبالتالي تسريعها إلى سرعات كبيرة.

مزايا السلاح:
1. لا خرطوشة. يتيح لك ذلك زيادة سعة المتجر بشكل كبير. على سبيل المثال ، يمكن للمجلة التي تحتوي على 30 طلقة تحميل 100-150 رصاصة.
2. ارتفاع معدل إطلاق النار. من الناحية النظرية ، يسمح النظام بتسريع الرصاصة التالية حتى قبل أن تغادر السابقة البرميل.
3. إطلاق نار هادئ. يسمح لك تصميم السلاح ذاته بالتخلص من معظم المكونات الصوتية في اللقطة (انظر التعليقات) ، لذا فإن إطلاق النار من بندقية جاوس يشبه سلسلة من الملوثات العضوية الثابتة الخفية.
4. عدم وجود فلاش كشف القناع. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص في الليل.
5. عائد منخفض. لهذا السبب ، عند إطلاق النار ، لا يرتفع برميل السلاح عمليًا ، وبالتالي تزداد دقة إطلاق النار.
6. الموثوقية. لا تستخدم بندقية جاوس الخراطيش ، وبالتالي تختفي على الفور مسألة الذخيرة ذات الجودة الرديئة. إذا تذكرنا ، بالإضافة إلى ذلك ، عدم وجود آلية الزناد ، فإن مفهوم "الاختلال" ذاته يمكن نسيانه مثل الكابوس.
7. زيادة مقاومة التآكل. ترجع هذه الخاصية إلى قلة عدد الأجزاء المتحركة ، وانخفاض الأحمال على المكونات والأجزاء أثناء إطلاق النار ، وغياب نواتج احتراق البارود.
8. إمكانية الاستخدام في الأماكن المفتوحة وفي الأجواء التي تمنع احتراق البارود.
9. سرعة رصاصة قابلة للتعديل. تسمح هذه الوظيفة ، إذا لزم الأمر ، بتقليل سرعة الرصاصة أسفل الصوت. نتيجة لذلك ، تختفي الملوثات العضوية الثابتة المميزة ، وتصبح بندقية غاوس صامتة تمامًا ، وبالتالي فهي مناسبة للعمليات الخاصة السرية.

مساوئ السلاح:
من بين أوجه القصور في بنادق Gauss ، غالبًا ما يتم ذكر ما يلي: الكفاءة المنخفضة ، الاستهلاك العالي للطاقة ، الوزن والأبعاد العالية ، وقت إعادة الشحن الطويل للمكثف ، إلخ. أريد أن أقول إن كل هذه المشاكل ترجع فقط إلى مستوى تطور التكنولوجيا الحديثة . في المستقبل ، عند إنشاء مصادر طاقة مدمجة وقوية ، باستخدام مواد هيكلية جديدة وموصلات فائقة ، يمكن أن تصبح بندقية Gauss سلاحًا قويًا وفعالًا.

في الأدب ، كان من الرائع بالطبع أن ويليام كيث قام بتسليح الفيلق ببندقية جاوس في دورة الفيلق الأجنبي الخامسة. (أحد كتبي المفضلة!) كما تم استخدامه من قبل العسكريين من كوكب كليساند ، والذي جلب جيم دي جريس في رواية جاريسون "انتقام الفأر الفولاذي المقاوم للصدأ". يقولون أن الغاوسية موجودة أيضًا في كتب من سلسلة S. لم أجد شيئًا من هذا القبيل ، لكنني لن أتحدث نيابة عن الآخرين.

أما بالنسبة لعملي الشخصي ، فقد قدمت في روايتي الجديدة "اللصوص" كاربين غاوس من نوع تولا "Metel-16" لشخصيتي الرئيسية سيرجي كورن. صحيح أنه امتلكه فقط في بداية الكتاب. بعد كل شيء ، الشخصية الرئيسية هي نفسها ، مما يعني أنه يحق له الحصول على سلاح أكثر إثارة للإعجاب.

أوليغ شوفكونينكو

التعليقات والتعليقات:

الكسندر 12/29/13
وفقًا للبند 3 - ستكون اللقطة ذات الرصاصة الأسرع من الصوت عالية على أي حال. لهذا السبب ، يتم استخدام خراطيش خاصة دون سرعة الصوت للأسلحة الصامتة.
وفقًا للبند 5 ، سيكون الارتداد متأصلًا في أي سلاح يطلق "أشياء مادية" ويعتمد على نسبة كتل الرصاصة والسلاح ، وزخم القوة التي تسرع الرصاصة.
وفقًا للادعاء رقم 8 - لا يمكن لأي جو أن يؤثر على احتراق البارود في خرطوشة محكمة الغلق. في الفضاء الخارجي ، ستطلق الأسلحة النارية أيضًا.
يمكن أن تكمن المشكلة فقط في الاستقرار الميكانيكي لأجزاء السلاح وخصائص مواد التشحيم في درجات حرارة منخفضة للغاية. لكن هذه المشكلة قابلة للحل ، وفي عام 1972 ، تم إجراء اختبار إطلاق النار في الفضاء المفتوح من مدفع مداري من المحطة المدارية العسكرية OPS-2 (Salyut-3).

أوليغ شوفكونينكو
الإسكندر جيد الذي كتبته.

لأكون صادقًا ، قمت بعمل وصف للسلاح بناءً على فهمي الخاص للموضوع. لكن ربما كان هناك شيء خاطئ. لنستعرض النقاط معًا.

رقم البند 3. "صمت إطلاق النار".
على حد علمي ، فإن صوت طلقة أي سلاح ناري يتكون من عدة مكونات:
1) الصوت أو الأفضل أن يقول أصوات تشغيل آلية السلاح. وتشمل هذه تأثير المهاجم على الكبسولة ، وصدمة المصراع ، وما إلى ذلك.
2) الصوت الذي يولد الهواء الذي ملأ البرميل قبل اللقطة. يتم إزاحته بواسطة الرصاصة وغازات المسحوق التي تتسرب عبر قنوات القطع.
3) الصوت الذي تصدره غازات المسحوق نفسها أثناء التمدد والتبريد الحاد.
4) الصوت الناتج عن موجة الصدمة الصوتية.
النقاط الثلاث الأولى لا تنطبق على الغاوسية على الإطلاق.

أتوقع سؤالًا حول الهواء الموجود في البرميل ، لكن في بندقية غاوس ، لا يجب أن يكون البرميل صلبًا وأنبوبيًا ، مما يعني أن المشكلة تختفي من تلقاء نفسها. لذا تبقى النقطة رقم 4 ، فقط النقطة التي تتحدث عنها يا ألكساندر. أريد أن أقول إن موجة الصدمة الصوتية بعيدة عن أعلى جزء في اللقطة. كواتم الصوت للأسلحة الحديثة عمليا لا تقاتلها على الإطلاق. ومع ذلك ، لا تزال الأسلحة النارية المزودة بكاتم للصوت تسمى صامتة. لذلك ، يمكن أيضًا تسمية Gaussian بدون ضوضاء. بالمناسبة ، شكرا جزيلا لتذكيري. لقد نسيت أن أذكر من بين مزايا بندقية غاوس القدرة على ضبط سرعة الرصاصة. بعد كل شيء ، من الممكن ضبط وضع دون سرعة الصوت (والذي سيجعل السلاح صامتًا تمامًا ويهدف إلى العمليات السرية في القتال القريب) والأسرع من الصوت (هذا للحرب الحقيقية).

البند رقم 5. "عمليا لا نكص."
بالطبع ، هناك أيضًا عائد على gassovka. اين بدونها ؟! لم يتم إلغاء قانون الحفاظ على الزخم بعد. فقط مبدأ تشغيل بندقية جاوس هو الذي يجعلها غير قابلة للانفجار ، كما هو الحال في السلاح الناري ، ولكنها ، كما كانت ، ممتدة وسلسة ، وبالتالي أقل وضوحًا لمطلق النار. على الرغم من أن هذه ليست سوى شكوكي. حتى الآن ، لم أطلق النار من مثل هذا السلاح :))

البند رقم 8. "إمكانية استخدام كلاهما في الفضاء الخارجي ...".
حسنًا ، لم أقل شيئًا على الإطلاق عن استحالة استخدام الأسلحة النارية في الفضاء الخارجي. فقط سيحتاج إلى إعادة بنائه بهذه الطريقة ، والعديد من المشاكل التقنية التي يجب حلها ، بحيث يكون من الأسهل إنشاء مسدس غاوس :)) أما بالنسبة للكواكب ذات الأجواء المحددة ، فإن استخدام سلاح ناري عليها لا يمكن أن يكون حقًا فقط صعبة ولكنها غير آمنة أيضًا. لكن هذا بالفعل من قسم الخيال ، في الواقع ، الذي يشارك فيه خادمك المطيع.

فياتشيسلاف 05.04.14
شكرا لك على قصة مثيرة للاهتمام حول الأسلحة. كل شيء يمكن الوصول إليه بسهولة ويتم وضعه على الرفوف. آخر سيكون shemku لمزيد من الوضوح.

أوليغ شوفكونينكو
فياتشيسلاف ، أدخلت التخطيطي ، كما طلبت).

مهتم 22.02.15
"لماذا بندقية جوس؟" - تقول ويكيبيديا ذلك لأنه أرسى أسس نظرية الكهرومغناطيسية.

أوليغ شوفكونينكو
أولاً ، بناءً على هذا المنطق ، كان من المفترض أن تسمى القنبلة الجوية "قنبلة نيوتن" ، لأنها تسقط على الأرض ، وتلتزم بقانون الجاذبية العالمية. ثانيًا ، في نفس ويكيبيديا ، لم يتم ذكر Gauss على الإطلاق في مقالة "التفاعل الكهرومغناطيسي". من الجيد أننا جميعًا متعلمون ونتذكر أن غاوس استنتج نظرية تحمل الاسم نفسه. صحيح ، تم تضمين هذه النظرية في معادلات ماكسويل الأكثر عمومية ، لذلك يبدو أن غاوس هنا في الفترة مرة أخرى مع "وضع أسس نظرية الكهرومغناطيسية."

يوجين 05.11.15
بندقية غاوس هي اسم مبتكر للسلاح. ظهرت لأول مرة في لعبة ما بعد نهاية العالم الأسطورية Fallout 2.

رومان 11/26/16
1) حول ما يجب أن يفعله Gauss بالاسم) اقرأ على ويكيبيديا ، ولكن ليس الكهرومغناطيسية ، ولكن نظرية غاوس ، هذه النظرية هي أساس الكهرومغناطيسية وهي أساس معادلات ماكسويل.
2) يرجع سبب الزئير الناتج عن اللقطة أساسًا إلى التوسع الحاد في غازات المسحوق. لأن الرصاصة تفوق سرعة الصوت وبعد 500 متر من البرميل مقطوعة ، لكن لا يوجد قعقعة منها! فقط صافرة من الهواء مقطوعة بموجة الصدمة من الرصاصة وهذا كل شيء!)
3) حول حقيقة أنهم يقولون إن هناك عينات من الأسلحة الصغيرة وهي صامتة لأنهم يقولون إن الرصاصة هناك دون سرعة الصوت - هذا هراء! عندما يتم تقديم أي حجج ، فأنت بحاجة إلى الوصول إلى جوهر المشكلة! الطلقة صامتة ، ليس لأن الرصاصة هي دون سرعة الصوت ، ولكن لأن غازات المسحوق لا تتسرب من البرميل هناك! قرأت عن مسدس PSS في Vic.

أوليغ شوفكونينكو
رومان ، هل أنت مصادفة أحد أقارب (غاوس)؟ تدافع بحماسة مؤلمة عن حقه في هذا الاسم. أنا شخصياً لا أهتم ، إذا كان الناس يحبون ذلك ، فليكن هناك مسدس غاوس. بالنسبة إلى كل شيء آخر ، اقرأ المراجعات الخاصة بالمقال ، حيث تمت مناقشة مسألة الصمت بالتفصيل بالفعل. لا يمكنني إضافة أي شيء جديد إلى هذا.

داشا 12.03.17.2007
أنا أكتب خيال علمي. رأي: التسارع هو سلاح المستقبل. لن أنسب إلى أجنبي الحق في أن تكون له الأسبقية في هذا السلاح. التسارع الروسي بالتأكيد سيتفوق على الغرب الفاسد. من الأفضل عدم منح أجنبي فاسد الحق في استدعاء سلاح باسمه اللئيم! الروس ممتلئون بحكماءهم! (منسية بغير حق). بالمناسبة ، ظهر مدفع رشاش جاتلينج (مدفع) في وقت لاحق من SOROKA الروسي (نظام البرميل الدوار). حصل جاتلينج على براءة اختراع لفكرة مسروقة من روسيا. (سنسميه من الآن فصاعدًا Goat Gutl لهذا!). لذلك ، لا يرتبط Gauss أيضًا بتسريع الأسلحة!

أوليغ شوفكونينكو
داشا ، الوطنية هي بالتأكيد جيدة ، لكنها صحية ومعقولة فقط. ولكن مع بندقية جاوس ، كما يقولون ، غادر القطار. لقد ترسخ المصطلح بالفعل ، مثل كثيرين آخرين. لن نغير المفاهيم: الإنترنت ، المكربن ​​، كرة القدم ، إلخ. ومع ذلك ، ليس من المهم جدًا تسمية هذا الاختراع أو ذاك ، الشيء الرئيسي هو من يمكنه تحقيق الكمال أو ، كما في حالة بندقية غاوس ، على الأقل إلى حالة قتالية. لسوء الحظ ، لم أسمع بعد عن التطورات الجادة لأنظمة جاوس القتالية ، سواء في روسيا أو في الخارج.

بوزكوف الكسندر 26.09.2017
واضح. ولكن هل يمكنك إضافة مقالات حول أنواع أخرى من الأسلحة ؟: حول مسدس الثرمايت ، المسدس الكهربائي ، BFG-9000 ، القوس والنشاب Gauss ، المدفع الرشاش الخارجي.

أكتب تعليقا

مسدس غاوس DIY

على الرغم من حجمه المتواضع نسبيًا ، فإن مسدس Gauss هو أخطر سلاح قمنا ببنائه على الإطلاق. بدءًا من المراحل الأولى لتصنيعه ، يمكن أن يؤدي أدنى إهمال في التعامل مع الجهاز أو مكوناته الفردية إلى حدوث صدمة كهربائية.

بندقية جاوس. أبسط دائرة

كن حذرا!

عنصر القوة الرئيسي لبندقتنا هو مغو

بندقية جاوس الأشعة السينية

موقع نقاط التلامس في دائرة الشحن لكاميرا Kodak التي تستخدم لمرة واحدة

يعد امتلاك سلاح لا يمكن العثور عليه حتى في ألعاب الكمبيوتر إلا في مختبر عالم مجنون أو بالقرب من بوابة زمنية للمستقبل أمرًا رائعًا. لمشاهدة كيف يقوم الأشخاص غير المبالين بالتكنولوجيا بتثبيت أعينهم على الجهاز بشكل لا إرادي ، ويلتقط اللاعبون المتحمسون فكهم من الأرض على عجل - لذلك فإن الأمر يستحق قضاء يوم في تجميع بندقية Gauss.

كالعادة ، قررنا أن نبدأ بأبسط تصميم - مسدس تحريضي ذو ملف واحد. تُركت التجارب ذات التسارع متعدد المراحل للقذيفة لمهندسي الإلكترونيات ذوي الخبرة الذين تمكنوا من بناء نظام تحويل معقد على الثايرستور القوي وضبط لحظات التبديل المتسلسل للملفات. بدلاً من ذلك ، ركزنا على إمكانية إعداد طبق بمكونات متوفرة على نطاق واسع. لذلك ، لبناء مدفع Gauss ، عليك أولاً الذهاب للتسوق. في متجر الراديو ، تحتاج إلى شراء عدة مكثفات بجهد 350-400 فولت وسعة إجمالية 1000-2000 ميكروفاراد ، سلك نحاسي مطلي بالمينا بقطر 0.8 مم ، مقصورات بطارية لـ Krona واثنين من النوع 1.5 فولت بطاريات C ومفتاح تبديل وزر. لنأخذ خمس كاميرات Kodak للاستخدام لمرة واحدة في مواد التصوير الفوتوغرافي ، ومرحل بسيط بأربعة دبابيس من Zhiguli في أجزاء السيارات ، وعلبة من القش للكوكتيلات في "المنتجات" ، ومسدسًا بلاستيكيًا ، أو مدفع رشاش ، أو بندقية ، أو بندقية أو أي مسدس آخر تريد في "اللعب". تريد أن تتحول إلى سلاح المستقبل.

نحن نرتفع على شارب

عنصر القوة الرئيسي لبندقتنا هو مغو. مع تصنيعها ، يجدر البدء في تجميع البندقية. خذ قطعة من القش بطول 30 مم وغسالتين كبيرتين (بلاستيك أو كرتون) ، وقم بتجميعها في بكرة باستخدام برغي وصمولة. ابدأ في لف السلك المطلي بالمينا حوله بعناية ، ملفًا بملف (بقطر سلك كبير ، هذا بسيط جدًا). احرص على عدم ثني السلك بشكل حاد ، ولا تتلف العزل. بعد الانتهاء من الطبقة الأولى ، املأها بالغراء الفائق وابدأ في لف الطبقة التالية. افعل هذا مع كل طبقة. في المجموع ، تحتاج إلى لف 12 طبقة. ثم يمكنك تفكيك البكرة ، وإزالة الغسالات ووضع الملف على قش طويل ، والذي سيكون بمثابة برميل. يجب أن يكون أحد طرفي الشفاط مسدودًا. من السهل اختبار الملف النهائي عن طريق توصيله ببطارية 9 فولت: إذا كان يحتوي على مشبك ورق ، فهذا يعني أنك نجحت. يمكنك إدخال قشة في الملف واختبارها على أنها ملف لولبي: يجب أن تقوم برسم قطعة من مشبك الورق في نفسها ، بل وتلقيها من البرميل بمقدار 20-30 سم عند نبضها.

نحن نحلل القيم

يعتبر بنك المكثف هو الأنسب لتوليد دفعة كهربائية قوية (في هذا الرأي ، نحن متضامنون مع مبتكري أقوى مدافع الكهرومغناطيسية للمختبرات). المكثفات جيدة ليس فقط لقدرتها العالية على الطاقة ، ولكن أيضًا للقدرة على التخلي عن كل الطاقة في وقت قصير جدًا قبل أن تصل المقذوفة إلى مركز الملف. ومع ذلك ، يجب شحن المكثفات بطريقة ما. لحسن الحظ ، الشاحن الذي نحتاجه موجود في أي كاميرا: يتم استخدام المكثف هناك لتشكيل نبضة عالية الجهد لقطب اشتعال الفلاش. تعمل الكاميرات التي تستخدم لمرة واحدة بشكل أفضل بالنسبة لنا ، لأن المكثف و "الشاحن" هما المكونان الكهربائي الوحيدان بهما ، مما يعني أن إخراج دائرة الشحن منها أمر سهل للغاية.

تفكيك الكاميرا التي تستخدم لمرة واحدة هي المرحلة التي يجب أن تبدأ فيها توخي الحذر. عند فتح العلبة ، حاول ألا تلمس عناصر الدائرة الكهربائية: يمكن للمكثف الاحتفاظ بالشحنة لفترة طويلة. بعد أن تمكنت من الوصول إلى المكثف ، قم أولاً بإغلاق أطرافه بمفك البراغي بمقبض عازل. عندها فقط يمكنك لمس اللوحة دون خوف من التعرض لصدمة كهربائية. قم بإزالة مقاطع البطارية من دائرة الشحن ، وقم بفك المكثف ، ولحام العبور بملامسات زر الشحن - لن نحتاج إليها بعد الآن. قم بإعداد ما لا يقل عن خمس لوحات شحن بهذه الطريقة. انتبه إلى موقع المسارات الموصلة على السبورة: يمكنك الاتصال بنفس عناصر الدائرة في أماكن مختلفة.

تحديد الأولويات

اختيار سعة المكثف هو مسألة حل وسط بين طاقة التسديد ووقت تحميل البندقية. استقرنا على أربعة مكثفات 470 ميكرو فاراد (400 فولت) متصلة بالتوازي. قبل كل لقطة ، ننتظر حوالي دقيقة لمصابيح LED الموجودة في دوائر الشحن للإشارة إلى أن الجهد في المكثفات قد وصل إلى 330 فولت المحدد ، ويمكنك تسريع عملية الشحن عن طريق توصيل عدة حجيرات بطارية 3 فولت بالشحن. دوائر على التوازي. ومع ذلك ، يجب ألا يغيب عن البال أن البطاريات القوية من النوع "C" لها تيار زائد لدوائر الكاميرا الضعيفة. لمنع احتراق الترانزستورات الموجودة على الألواح ، يجب أن يكون هناك 3-5 دوائر شحن متصلة بالتوازي لكل مجموعة 3 فولت. على بندقيتنا ، يتم توصيل حجرة بطارية واحدة فقط بـ "الشحنات". تعمل جميع المجلات الأخرى كمجلات احتياطية.

تحديد المناطق الأمنية

لا ننصح أي شخص بالضغط على زر تحت أصابعه يقوم بتفريغ بطارية من المكثفات 400 فولت. للتحكم في الهبوط ، من الأفضل تثبيت مرحل. دائرة التحكم الخاصة بها متصلة ببطارية 9 فولت من خلال زر التحرير ، والدائرة المتحكم بها متصلة بالدائرة بين الملف والمكثفات. سيساعد الرسم التخطيطي على تجميع البندقية بشكل صحيح. عند تجميع دائرة عالية الجهد ، استخدم سلكًا به مقطع عرضي لا يقل عن ملليمتر ؛ أي أسلاك رفيعة مناسبة لدوائر الشحن والتحكم.

عند تجربة الدائرة ، تذكر أن المكثفات يمكن أن يكون لها شحنة متبقية. قم بتفريغها بدائرة كهربائية قصيرة قبل لمسها.

تلخيص لما سبق

تبدو عملية التصوير كما يلي: قم بتشغيل مفتاح الطاقة ؛ في انتظار التوهج الساطع لمصابيح LED ؛ نقوم بتخفيض المقذوف في البرميل بحيث يكون خلف الملف قليلاً ؛ قم بإيقاف تشغيل الطاقة بحيث لا تستهلك البطاريات الطاقة من تلقاء نفسها عند إطلاقها ؛ الهدف واضغط على زر التحرير. تعتمد النتيجة إلى حد كبير على كتلة المقذوف. بمساعدة مسمار قصير بقبعة مقطوعة ، تمكنا من إطلاق النار من خلال علبة مشروب الطاقة ، التي انفجرت وأغرقت نصف مكتب التحرير بالنافورة. ثم أطلق المدفع ، بعد تنظيفه من الصودا اللزجة ، مسمارًا في الحائط من مسافة خمسين مترًا. وقلوب عشاق الخيال العلمي وألعاب الكمبيوتر سلاحنا يضرب بدون أي قذائف.

جمعتها:باتلاخ ف.
http://patlah.ru

© "موسوعة التقنيات والأساليب" Patlakh V.V. 1993-2007

الانتباه!
يُحظر إعادة نشر مواد هذه المقالة أو نسخها جزئيًا أو كليًا وكذلك الصور الفوتوغرافية والرسومات والرسوم البيانية المنشورة فيها ، دون الحصول على موافقة خطية مسبقة من محرري الموسوعة.

أذكرك! عن أي استخدام غير قانوني وغير قانوني للمواد المنشورة في الموسوعة ، فإن المحررين ليسوا مسؤولين.

بطريقة ما ، على الإنترنت ، وجدت مقالًا عن بندقية Gauss وفكرت في حقيقة أنه سيكون من الجيد أن يكون لدي واحد (أو حتى اثنان) لنفسي. أثناء عملية البحث ، صادفت موقع gauss2k على الويب وباستخدام أبسط مخطط ، قمت بتجميع مسدس رائع للغاية.

ها هي ذا:

وأطلقوا النار قليلا:

ثم أخذني حزن شديد ، لأنني لم يكن لدي مسدس رائع ، بل ضرطة ، يوجد منها الكثير. جلست وبدأت أفكر في كيفية زيادة الكفاءة. منذ فترة طويلة. سنة. قرأت كامل gauss2k وأرضية المنتدى العسكري. اخترع.

اتضح أن هناك برنامجًا كتبه علماء في الخارج ، لكن تم الانتهاء منه بواسطة الحرفيين لدينا تحت مدفع غاوس ، ولم يُطلق عليه سوى FEMM.

لقد قمت بتنزيل البرنامج النصي .lua والإصدار 4.2 الخارجي من البرنامج من المنتدى واستعدت للوصول إلى الحسابات العلمية. لكنه لم يكن موجودًا ، لم يرغب البرنامج الخارجي في تشغيل البرنامج النصي الروسي ، لأن البرنامج النصي تم إنشاؤه وفقًا للإصدار 4.0. وفتحت التعليمات (يسمونها دليل) باللغة البرجوازية وأشعلتها بالكامل. تم الكشف عن الحقيقة العظيمة لي في النص ، الملعون ، يجب عليك أولاً إضافة سطر صعب.

ها هو: setcompatibilitymode (1) - تمكين وضع التوافق femm 4.2
وجلست لإجراء عمليات حسابية طويلة ، وكانت آلة العد الخاصة بي تدندن ، وتلقيت وصفًا لعالم:

وصف

سعة المكثف ميكرو فاراد = 680
جهد المكثف ، فولت = 200
المقاومة الكلية ، أوم = 1.800147899376892
المقاومة الخارجية أوم = 0.5558823529411765
مقاومة الملف ، أوم = 1.244265546435716
عدد اللفات لكل ملف = 502.1193771626296
قطر سلك لف الملف ، مم = 0.64
طول السلك في الملف متر = 22.87309092387464
طول الملف ، مم = 26
القطر الخارجي للملف ، مم = 24
محاثة الملف بالرصاصة في الوضع الأولي ، microHenry = 1044.92294174225
القطر الخارجي للبرميل ، مم = 5
وزن الرصاصة ، غرام = 2.450442269800038
طول الرصاصة ، مم = 25
قطر الرصاصة ، مم = 4
المسافة التي يتم عندها دفع الرصاصة داخل الملف في اللحظة الأولى ، مليمتر = 0
المادة التي صنعت منها الرصاصة = رقم 154 مادة مختارة تجريبياً (حديد بسيط)
وقت المعالجة (ميكروثانية) = 4800
زيادة الوقت ، ميكروثانية = 100
طاقة الرصاصة J = 0.2765589667129519
طاقة المكثف J = 13.6
كفاءة غاوس (٪) = 2.033521814065823
سرعة الفوهة ، م / ث = 0
سرعة الرصاصة عند الخروج من الملف ، م / ث = 15.02403657199634
السرعة القصوى التي تم الوصول إليها ، م / ث = 15.55034094445013

ثم جلست لأتحقق هذا السحر في الواقع.

لقد أخذت أنبوبًا من الهوائي (أحد الأقسام D = 5 مم) وقمت بقطعه (بمطحنة) ، لأن الأنبوب عبارة عن ملف مغلق يتم فيه إحداث تيارات ، ولعن ، ودوامة ، وهذا بالذات سيتم تسخين الأنبوب ، مما يقلل من الكفاءة ، والتي تكون منخفضة بالفعل.

إليكم ما حدث: الفتحة ~ 30 مم

بدأت في لف الملف. للقيام بذلك ، قمت بقطع مربعين (30 × 30 مم) من رقائق الألياف الزجاجية وبفتحة في المنتصف (D = 5 مم) وحفرت عليها مسارات صعبة من أجل لحامها في الأنبوب (على الرغم من أنها تلمع مثل قطعة من الحديد ، إنه في الواقع نحاس).

مع كل هذه الأشياء ، جلست لأقوم بلف الملف:

ملفوف. ووفقًا لنفس المخطط ، قمت بتجميع هذا الجهاز الصعب.

هذا ما يبدو عليه:

كان الثايرستور والميكريك من الأسهم القديمة ، لكنني حصلت على المكثف من وحدة تزويد طاقة الكمبيوتر (يوجد اثنان منهم). من نفس PSU ، تم لاحقًا استخدام جسر الصمام الثنائي والخانق المحول إلى محول تصعيد ، لأنه من الخطر الشحن من منفذ ، وليس في مجال مفتوح ، وبالتالي أحتاج إلى محول ، وهو بدأ البناء. للقيام بذلك ، أخذت مولدًا تم تجميعه مسبقًا على NE555:

وربطها بالصمام الخانق:

التي تحتوي على 2 لفات من 54 لفة من 0.8 سلك. لقد قمت بتغذية كل شيء من بطارية 6 فولت. وبعد كل شيء ، يا له من سحر - بدلاً من 6 فولت عند الإخراج (اللفات متشابهة) ، حصلت على 74 فولت. بعد أن قمت بتدخين حزمة أخرى من الكتيبات الخاصة بالمحولات ، اكتشفت:

- كما تعلم ، فإن التيار في الملف الثانوي يكون أكبر ، وكلما كان التيار أسرع في تغييرات اللف الأولية ، أي يتناسب مع مشتق الجهد في الملف الأولي. إذا كان مشتق الجيب هو أيضًا شبيه بجيوب الأنف بنفس السعة (في المحول ، يتم ضرب قيمة الجهد بنسبة التحويل N) ، فإن الوضع يختلف مع النبضات المستطيلة. على الحواف الأمامية والخلفية للنبضة شبه المنحرفة ، يكون معدل تغير الجهد مرتفعًا جدًا والمشتق عند هذه النقطة له أيضًا أهمية كبيرة ، ومن ثم الجهد العالي.

Gauss2k.narod.ru "جهاز محمول لشحن المكثفات." المؤلف ADF

بعد قليل من التفكير ، توصلت إلى الاستنتاج: نظرًا لأن جهد الخرج الخاص بي هو 74 فولت ، لكنني بحاجة إلى 200 - 200/74 = 2.7 مرة يجب زيادة عدد الدورات. إجمالي 54 * 2.7 = 146 دورة. أعدت لف إحدى اللفات بسلك أرق (0.45). زاد عدد الدورات إلى 200 (في الاحتياطي). لقد لعبت مع تردد المحول وحصلت على 200 فولت المطلوبة (في الواقع 215).

هذا ما يبدو عليه:

قبيح ، لكن هذا خيار مؤقت ، فسيتم إعادة بنائه.

بعد أن جمعت كل هذه الأشياء ، قمت ببعض التصوير:

بعد إطلاق النار ، قررت قياس نوع خصائص الأداء التي يمتلكها بندقيتي. بدأت بقياس السرعة.

بعد الجلوس في المساء بالورق والقلم ، توصلت إلى صيغة تسمح لك بحساب السرعة على طول مسار الرحلة:

بهذه الصيغة الصعبة ، حصلت على:

المسافة المستهدفة ، س = 2.14 م
الانحراف العمودي ، y (المتوسط ​​الحسابي لـ 10 لقطات) = 0.072 م
المجموع:

في البداية لم أصدق ذلك ، ولكن بعد ذلك أظهرت مستشعرات الاختراق المجمعة المتصلة ببطاقة الصوت سرعة 17.31 م / ث

كنت كسولًا جدًا لقياس كتلة قرنفل (ولا يوجد شيء) لذلك أخذت الكتلة التي حسبتها FEMM لي (2.45 جرام). وجدت الكفاءة.

الطاقة المخزنة في المكثف = (680 * 10 ^ -6 * 200 ^ 2) / 2 = 13.6 جول
طاقة الرصاصة = (2.45 * 10 ^ -3 * 17.3 ^ 2) / 2 = 0.367 جول
الكفاءة = 0.367 / 13.6 * 100٪ = 2.7٪

هذا في الأساس كل ما يرتبط بمسرع أحادي المرحلة. هذا ما يبدو عليه:

عندما كنت في سنتي الثانية في الجامعة ، تلقيت أمرًا غير عادي للغاية - مسدس غاوس من ثلاث مراحل. كانت شروط إنشائها قصيرة جدًا: لم يكن هناك سوى أسبوع واحد لكل شيء عن كل شيء. بالإضافة إلى ذلك ، كان للبندقية نكهة غير قابلة للتحقيق جسديًا: انعكاس المجال المغناطيسي للملفات ، والتي ، وفقًا لمؤلف البندقية ، كان من المفترض أن تزيد من كفاءتها. ومع ذلك ، نظرًا لأنني أحببت بنادق Gauss وحلمت بالبدء في كسب المال من خلال ما أحبه ، فقد وافقت على الوفاء بالطلب.

خلال الإجازات ، لم ينذر شيء ...

كانت إجازة الشتاء ، وكان هناك أكثر من أسبوع بقليل قبل بدء الدراسة. لم ينذر أي شيء بأوامر غريبة ، عندما اتصل بي صديقي فجأة وسألني عما إذا كانت لدي أي رغبة في المشاركة في تطوير مدفع جاوس حقيقي. بالطبع ، كنت جميعًا مؤيدًا. لقد وعدوا بتخصيص الكثير من المال للمدفع كما يريدون (بمعنى التفاصيل ، وليس مقابل العمل). كان الشرط الأساسي هو إنهاء البندقية في الوقت المحدد ، كما كان يجب أن تكون قادرة على عكس المجال المغناطيسي للملفات بحيث تتلقى المقذوفة تسارعًا إضافيًا ، وأيضًا تكون قادرة على اختراق الخزان وكفاءة لا تقل عن 10٪ .

بعد أن تعرفت على مخطط البندقية ، سقطت ببساطة ، لأنه كان رسمًا سريًا للغاية من معهد الأبحاث في أوقات اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. لسوء الحظ ، تم حرق الدائرة بواسطة محاكم التفتيش ، ولم يتم حفظها ، وأتذكر فقط من الذاكرة أن المؤلف أراد شحن المكثفات غير القطبية بالتيار المتردد. بشكل عام ، لم يكن لدى العميل أي فكرة عن كيفية عمل مدافع Gauss والإلكترونيات بشكل عام ، لأنه لم يكن يعرف حتى أن المكثفات ليست مشحونة بالتيار المتردد. لذلك كان علي أن أفعل كل شيء بنفسي.

كانت المفاجأة الأخرى غير السارة أن جسم البندقية كان جاهزًا بالفعل. لذلك ، لا يمكن تغيير موقع الملفات ، وكان حجمها محدودًا في الطول.

بالنسبة لعكس الملفات ... حاولت أن أوضح أن الطاقة الموجودة على الملف لا يمكن أن "تختفي في أي مكان" ، ومع ذلك ، كان هذا شرطًا مهمًا ، على الرغم من أنه بفضل اقتراحي ، تنفيذ انعكاس المجال المغناطيسي أصبح ضروريًا فقط في المرحلة الأولى ، وعمل الثلاثة الآخرون ، كما هو الحال في بنادق Gauss التقليدية.

بداية التطوير. التحكم في ملف الجسر

اتضح أنه في الفريق كنت الوحيد الذي يفهم الإلكترونيات على مستوى عالٍ إلى حد ما. ربما لهذا السبب استمر التطور على مدار الساعة لمدة أسبوع مع فترات راحة لقليل من النوم ، على الرغم من وجود ثلاثة منا ، سلاف. ("سلاف" ، لأن أسماء الثلاثة انتهت بـ "سلاف").

بادئ ذي بدء ، كان من الضروري تقدير ما سيحدث في دائرة تبديل الجسر عند محاولة تطبيق الجهد على الملف في الاتجاه المعاكس بعد أن بدأ التيار يتدفق عبره بالفعل. لهذه الأغراض ، استخدمت محاكي LTSpice مع مكتبات العناصر الضرورية (التي أخذتها ، نوعًا ما). قررت استخدام ترانزستورات IGBT المتصلة بالتوازي كمفاتيح. أظهر بحث Google أن الاتصال المتوازي لترانزستورات IGBT في بندقية Gaussian سيعمل بشكل صحيح إذا كان لكل ترانزستور مقاومة إضافية صغيرة (من ذاكرة مثل 0.1 - 0.5 أوم). بدون مقاومات إضافية ، من المرجح أن تحترق الترانزستورات واحدة تلو الأخرى. أيضًا ، للحماية من الحث الذاتي ، يجب أن يكون لكل ترانزستور صمام ثنائي واقي. كمكثفات ، بالطبع ، تم استخدام إلكتروليتات عادية بسعة 330-470 ميكروفاراد وبجهد 450 فولت. تم الحصول على قيمة محاثة الملف للمحاكي من حسابات الملفات في برنامج FEMM. تم التحكم في ترانزستورات IGBT من خلال مشغلات بصرية متخصصة لهذا الغرض ، لأن العزل الجلفاني كان ضروريًا.

نتيجة لذلك ، اتضح أنه في دائرة الجسر ، أثناء إعادة توصيل الملف ، كان للترانزستورات ارتفاعات تيار عكسي قوية لا تتوافق مع عمر السيليكون. لم يحل أي شيء على الإطلاق هذه المشكلة ، ولم يحفظ المكثف أيضًا. من ناحية أخرى ، إذا قمت بإزالة الترانزستورات على طول قطري واحد وتركت الثنائيات هناك ، تحصل على دائرة لاستعادة الطاقة. في حالة الاسترداد ، تعود الطاقة المتبقية للملف بعد مرور القذيفة من خلاله إلى المكثف.

لقد أبلغت الزبون بهذين الخبرين. ومع ذلك ، قال العميل إنه يجب تنفيذ عكس القطبية دون فشل ، حتى لو كان لابد من التضحية بالكفاءة (على الرغم من أن الهدف الأصلي كان زيادة الكفاءة). نتيجة لذلك ، قمت ببساطة بتشغيل الملف في سلسلة بمقاوم إضافي ، حددت قيمته بناءً على قيم التيار العكسي المسموح بها للترانزستورات.

حساب الملف

ربما كان ذلك بالضبط عندما واجهت حسابات ملفات مسدس Gauss ، علمت لأول مرة أنه يمكن حساب شيء ما بواسطة الكمبيوتر لساعات ، إن لم يكن لأيام كاملة. كما كتبت سابقًا ، تم إجراء الحساب بقوة النص الخاص في برنامج FEMM. أعطاني أحد الأصدقاء نصًا "صادقًا" للحساب. إذا كنت مهتمًا ، يمكنك البحث في الإنترنت عن "coilgun_cu.lua" أو تنزيله. هناك أيضًا مصدران (و) ، حيث قرأت عن نفس الترانزستورات IGBT ، وعن FEMM ، وأكثر من ذلك بكثير.

بعد الانتهاء من الحسابات مع التحسين ، تم الحصول على قيم سرعة المقذوف ، وكفاءة البندقية ، وعدد الدورات ، وما إلى ذلك. الأفضل. على الأرجح سيكونون الأفضل فقط في نطاق معين من معلمات الملف.

السيطرة على المدفع

نظرًا لأن البندقية ثلاثية المراحل ، فإن السؤال الذي يطرح نفسه هو كيفية تبديل الملفات. من أجل تحديد وجود مقذوف أمام الملف ، تقرر استخدام حل قياسي في شكل مستشعرات ضوئية (أنصحك بشراء مصابيح LED للأشعة تحت الحمراء مستوردة لهذا الغرض ، حيث أن الأجهزة المنزلية القديمة تستهلك الكثير من طاقة). تقرر تحديد الإشارات من أجهزة الاستشعار باستخدام المقاطعات الخارجية للميكروكونترولر سلسلة AVR. قام المتحكم الدقيق أيضًا بقياس الجهد على المكثفات وأصدر الأصوات المقابلة عند مستويين من الشحن: عندما تكون المكثفات مشحونة بالكامل ، وعندما تكون قريبة من الشحن الكامل (80-90٪ من الحد الأقصى).

محولات الجهد

لشحن المكثفات بسعة إجمالية تقارب 2000 ميكروفاراد من بطارية 12 فولت إلى جهد 450 فولت ، كانت هناك حاجة إلى محول قوي بدرجة كافية. كنت كسولًا جدًا لعمل محول من نقطة الصفر ، لذلك قمت ببساطة بإزالته من مسدس Gauss الخاص بي. لأي شخص يتساءل ، كان محول طاقة