สคริปต์สำหรับปืนเกาส์ ปืนเกาส์ง่ายๆ ดังนั้นเราต้องการสำหรับการผลิต Gauss Cannon

ปืนเกาส์(ภาษาอังกฤษ) ปืนเกาส์, ปืนใหญ่เกาส์) เป็นหนึ่งในประเภทของเครื่องเร่งอนุภาคแม่เหล็กไฟฟ้า ได้รับการตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ Gauss ผู้สำรวจหลักการทางกายภาพของแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์นี้

หลักการทำงาน

ปืน Gauss ประกอบด้วยโซลินอยด์ซึ่งภายในมีลำกล้อง (มักทำจากไดอิเล็กตริก) กระสุนปืน (ทำจากเฟอร์โรแมกเนติก) ถูกเสียบเข้าที่ปลายกระบอกด้านหนึ่ง เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลในโซลินอยด์ สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้น ซึ่งจะเร่งโพรเจกไทล์ "ดึง" เข้าไปในโซลินอยด์ ในกรณีนี้ โพรเจกไทล์จะรับขั้วที่ปลายอย่างสมมาตรกับขั้วของขดลวด เนื่องจากหลังจากผ่านจุดศูนย์กลางของโซลินอยด์แล้ว โพรเจกไทล์จะถูกดึงดูดไปในทิศทางตรงกันข้าม เช่น ช้าลง. แต่ถ้าในขณะที่กระสุนปืนผ่านตรงกลางของโซลินอยด์ กระแสจะถูกปิด สนามแม่เหล็กจะหายไปและกระสุนปืนจะบินออกจากปลายอีกด้านของกระบอก แต่เมื่อปิดแหล่งพลังงาน จะเกิดกระแสเหนี่ยวนำตัวเองขึ้นในขดลวดซึ่งมีทิศทางตรงกันข้ามกับกระแส และทำให้ขั้วของขดลวดเปลี่ยนไป และนั่นหมายความว่าเมื่อปิดแหล่งพลังงานกะทันหัน กระสุนปืนที่บินผ่านจุดศูนย์กลางของขดลวดจะถูกขับไล่และเร่งความเร็วให้มากขึ้น มิฉะนั้น หากกระสุนปืนยังไม่ถึงจุดศูนย์กลาง กระสุนปืนจะเคลื่อนที่ช้าลง

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด พัลส์ปัจจุบันในโซลินอยด์ต้องเป็นระยะสั้นและทรงพลัง ตามกฎแล้วจะใช้ตัวเก็บประจุไฟฟ้าเพื่อรับแรงกระตุ้นดังกล่าว หากใช้ตัวเก็บประจุแบบมีขั้ว (เช่น ในอิเล็กโทรไลต์) จะต้องมีไดโอดในวงจรที่จะป้องกันตัวเก็บประจุจากกระแสเหนี่ยวนำตัวเองและการระเบิด

พารามิเตอร์ของขดลวดโพรเจกไทล์และตัวเก็บประจุจะต้องประสานงานในลักษณะที่เมื่อโพรเจกไทล์ถูกยิงเมื่อถึงเวลาที่โพรเจกไทล์เข้าใกล้กึ่งกลางของขดลวดกระแสในช่วงหลังจะมีเวลาลดลงเหลือน้อยที่สุด ค่านั่นคือประจุของตัวเก็บประจุจะถูกใช้หมดแล้ว ในกรณีนี้ ประสิทธิภาพของปืน Gauss ขั้นตอนเดียวจะสูงสุด

การคำนวณ

พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุ

วี - แรงดันตัวเก็บประจุ (เป็นโวลต์)
ค - ความจุของตัวเก็บประจุ (เป็น farads)

พลังงานที่เก็บไว้ในอนุกรมและการเชื่อมต่อแบบขนานของตัวเก็บประจุมีค่าเท่ากัน

พลังงานจลน์ของโพรเจกไทล์

ม - มวลกระสุนปืน (เป็นกิโลกรัม)
ยู - ความเร็ว (เป็น m/s)

เวลาคายประจุของตัวเก็บประจุ

นี่คือเวลาที่ตัวเก็บประจุคายประจุจนเต็ม เท่ากับหนึ่งในสี่ของงวด:

แอล - ตัวเหนี่ยวนำ (ในเฮนรี่)
ค - ความจุ (เป็นหน่วยฟารัด)

เวลาการทำงานของตัวเหนี่ยวนำ

นี่คือเวลาที่ EMF ของตัวเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นถึงค่าสูงสุด (การคายประจุเต็มของตัวเก็บประจุ) และลดลงจนเหลือ 0 ซึ่งเท่ากับครึ่งบนของไซน์ไซด์

แอล - ตัวเหนี่ยวนำ (ในเฮนรี่)
ค - ความจุ (เป็นหน่วยฟารัด)

ข้อดีและข้อเสีย

ปืนใหญ่เกาส์เป็นอาวุธมีข้อได้เปรียบที่ประเภทอื่นไม่มี แขนเล็ก. นี่คือการไม่มีกระสุนและตัวเลือกความเร็วเริ่มต้นและพลังงานของกระสุนไม่ จำกัด รวมถึงอัตราการยิงปืนความเป็นไปได้ของการยิงเงียบ (หากความเร็วของกระสุนปืนไม่เกินความเร็วของเสียง) รวมถึงไม่มีการเปลี่ยนลำกล้องและกระสุน, การหดตัวค่อนข้างต่ำ (เท่ากับโมเมนตัมของกระสุนปืนที่พุ่งออกไป, ไม่มีแรงกระตุ้นเพิ่มเติมจากผงก๊าซหรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว), ในทางทฤษฎี, ความน่าเชื่อถือและความทนทานต่อการสึกหรอที่มากขึ้น รวมถึงความสามารถในการทำงาน ในทุกสภาวะรวมถึงอวกาศ

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าปืนใหญ่ Gauss จะมีความเรียบง่ายและข้อดีของมันที่ชัดเจน แต่การใช้มันเป็นอาวุธกลับเต็มไปด้วยความยากลำบากอย่างมาก

ปัญหาแรกคือประสิทธิภาพการติดตั้งต่ำ มีเพียง 1-7% ของประจุตัวเก็บประจุเท่านั้นที่ถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ของโพรเจกไทล์ ส่วนหนึ่ง ข้อเสียนี้สามารถชดเชยได้โดยใช้ระบบเร่งความเร็วแบบหลายขั้นตอน แต่ไม่ว่าในกรณีใด ประสิทธิภาพแทบไม่ถึง 27% ดังนั้นปืนใหญ่ Gauss จึงแพ้แม้กระทั่งอาวุธนิวแมติกในแง่ของพลังการยิง

ปัญหาที่สองคือการใช้พลังงานสูง (เนื่องจากประสิทธิภาพต่ำ) และเพียงพอแล้ว เวลานานการชาร์จประจุซ้ำของตัวเก็บประจุซึ่งบังคับให้มีแหล่งพลังงาน เป็นไปได้ที่จะเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมากโดยใช้โซลินอยด์ตัวนำยิ่งยวด แต่สิ่งนี้ต้องการระบบระบายความร้อนที่ทรงพลัง ซึ่งจะช่วยลดความคล่องตัวของปืน Gauss ได้อย่างมาก

ความยากที่สาม (ต่อจากสองข้อแรก) - น้ำหนักมากและขนาดของการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพต่ำ

ดังนั้นทุกวันนี้ปืน Gauss จึงไม่มีโอกาสพิเศษในฐานะอาวุธ เนื่องจากมันด้อยกว่าอาวุธขนาดเล็กประเภทอื่นอย่างมาก อนาคตจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อมีการสร้างแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าและตัวนำยิ่งยวดอุณหภูมิสูง (200-300 K) ที่มีขนาดกะทัดรัดแต่ทรงพลัง

รางปืน

ปืนราง(ภาษาอังกฤษ) รางปืน) เป็นรูปแบบหนึ่งของอาวุธที่อาศัยการแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ของกระสุนปืน ชื่ออื่น: เครื่องเร่งมวลราง, รางปืน, รางปืน. อย่าสับสนกับ Gauss Cannon

หลักการทำงาน

ปืนเรลกันใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าที่เรียกว่าแรงแอมแปร์เพื่อกระจายโพรเจกไทล์ที่นำไฟฟ้าซึ่งแต่เดิมเป็นส่วนหนึ่งของวงจร บางครั้งใช้การเสริมแรงแบบเคลื่อนย้ายได้เพื่อเชื่อมต่อราง ปัจจุบัน ฉัน, ผ่านราง, กระตุ้นสนามแม่เหล็ก B ระหว่างพวกมัน, ตั้งฉากกับกระแสที่ไหลผ่านโพรเจกไทล์และรางที่อยู่ติดกัน เป็นผลให้มี การขับไล่ซึ่งกันและกันรางและความเร่งของกระสุนปืนภายใต้การกระทำของแรง ฉ.

ข้อดีและข้อเสีย

ชุดของ ปัญหาร้ายแรง: ชีพจรปัจจุบันต้องทรงพลังและเฉียบคมมากจนกระสุนปืนจะไม่มีเวลาระเหยและกระจายออกไป แต่จะเกิดแรงเร่งขึ้นเพื่อเร่งไปข้างหน้า ดังนั้น วัสดุของโพรเจกไทล์และรางควรมีค่าการนำไฟฟ้าสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โพรเจกไทล์ควรมีมวลน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแหล่งกำเนิดปัจจุบันควรมีกำลังมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และมีค่าความเหนี่ยวนำน้อย อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะของเครื่องเร่งความเร็วรางคือสามารถเร่งมวลที่มีขนาดเล็กเป็นพิเศษให้มีความเร็วสูงเป็นพิเศษได้ ในทางปฏิบัติ รางทำจากทองแดงปลอดออกซิเจนเคลือบด้วยเงิน แถบอลูมิเนียมหรือลวดใช้เป็นโพรเจกไทล์ แบตเตอรี่ของตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง เครื่องกำเนิดมาร์กซ์ เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบยูนิโพลาร์แบบช็อก เมื่อเข้าสู่รางพวกเขาพยายามให้กระสุนปืนใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ความเร็วเริ่มต้นใช้ลมหรืออาวุธปืนสำหรับสิ่งนี้ ในปืนรางรถไฟที่กระสุนปืนเป็นเส้นลวด หลังจากจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับรางแล้ว ลวดจะร้อนขึ้นและไหม้ เปลี่ยนเป็นพลาสมานำไฟฟ้าซึ่งจากนั้นจะเร่งความเร็วด้วย ดังนั้น ปืนรางสามารถยิงพลาสม่าได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความไม่เสถียรของมัน มันจึงสลายตัวอย่างรวดเร็ว เมื่อใช้เคล็ดลับที่อธิบายไว้ที่นี่ จำเป็นต้องมีลิงก์ที่นี่เพื่อไปยังแหล่งที่มา.

การแนะนำ

มีคนคลั่งไคล้หลายคนบนอินเทอร์เน็ตที่สร้างปืนใหญ่เกาส์ - นี่คือปืนแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยิงขีปนาวุธเหล็ก หลักการทำงานของมันมีดังนี้: เหล็ก (เล็บ) ถูกดึงดูดโดยแม่เหล็ก ดังนั้นหากคุณสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังมาก (ขดลวด) เมื่อเปิดเครื่อง ตะปูจะถูกดึงเข้ามาด้วยความเร็วสูง แต่ถ้าคุณมีเวลาปิดเครื่องในขณะนี้เล็บก็จะบินต่อไปด้วยความเฉื่อย . ฉันไม่ได้พยายามทำปืน Gauss ด้วยตัวเอง - ไม่มีเวลาสำหรับสิ่งนี้และชิ้นส่วนที่จำเป็นไม่ใช่ราคาถูกที่สุด โครงการปืนที่อธิบายบนอินเทอร์เน็ตมีความเข้มของพลังงานสูงถึง 3,000 J ซึ่งเป็นพลังงานโดยประมาณของกระสุนจาก Kalash แต่ทุกอย่างไม่เป็นไปด้วยดี ความเข้มของพลังงานนี้พิจารณาจากความจุของตัวเก็บประจุตามสูตร E \u003d CV 2 /2 ประสิทธิภาพของการติดตั้งที่มีอยู่ประมาณ 1% ดังนั้นในความเป็นจริงพลังงานของกระสุนปืนจะดีหากถึง 100 J และการติดตั้งที่ผู้ไม่ได้รับการฝึกฝนสามารถถือไว้ในมือได้จะมีพลังงานกระสุนปืนอยู่ที่ 1-3 J ซึ่งเป็นเพียง เหมาะสำหรับยิงกระป๋องอลูมิเนียมและ ขวดพลาสติก. แม้ว่าพวกเขาจะดูน่าทึ่งจากภายนอก

การออกแบบปืนส่วนใหญ่มีดังนี้: อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้าแรงสูง, ตัวเก็บประจุ, ขดลวด, กุญแจ (ไทริสเตอร์, ช่องว่างของประกายไฟ ฯลฯ ), ไดโอดขนานกับขดลวด ผู้เขียนอธิบายการทำงานของการติดตั้งจากมุมมองทางไฟฟ้าดังนี้:

1. ตัวเก็บประจุถูกประจุไฟฟ้าแรงสูง
2. กุญแจเปิดอยู่
3. ตัวเก็บประจุถูกปล่อยผ่านขดลวด
4. เนื่องจากความเหนี่ยวนำกระแสยังคงไหล แต่ผ่านไดโอดแล้ว ถ้าไม่มีไดโอด ระบบจะทำงานเหมือนวงจรออสซิลเลเตอร์: กระแสนี้จะชาร์จตัวเก็บประจุด้วยแรงดันที่มีขั้วตรงข้าม และการแกว่งไปมานี้จะเกิดขึ้นจนกว่าพลังงานในระบบจะหมดลง
5. พลังงานที่ไม่ได้ใช้กับการเร่งความเร็วแบบโพรเจกไทล์จะกระจายไปตามความต้านทานของขดลวดและไดโอด

ในกรณีนี้ ระบบจะคำนวณเพื่อให้เมื่อถึงเวลาที่โพรเจกไทล์เข้าใกล้กึ่งกลางของขดลวด ตัวเก็บประจุจะถูกคายประจุจนหมด

ฟิสิกส์การเร่งความเร็วของกระสุนปืน

แรงดันตกคร่อมขดลวดตามสูตรของโรงเรียนคืออนุพันธ์ของเวลาของฟลักซ์แม่เหล็ก: U=dФ/dt ฟลักซ์แม่เหล็กหมายถึงผลคูณของความเหนี่ยวนำและกระแส: Ф = LI ดังนั้น สำหรับขดลวดปกติ: U=L*(dI/dt) แต่เรามีขดลวดที่ผิดปกติ - มันมีแกนซึ่งต้องบอกว่าเปลี่ยนการเหนี่ยวนำเมื่อเคลื่อนที่ ดังนั้น ในกรณีของเรา สูตรจึงแตกต่างกัน: U=(∂L/∂x)*(dx/dt)*I+L*(dI/dt) ในที่นี้ ∂L/∂x คือการเปลี่ยนแปลงของความเหนี่ยวนำเนื่องจากการเคลื่อนตัวของแกน และ dx/dt คือความเร็วที่แกนเคลื่อนที่
ดังนั้น จากมุมมองทางไฟฟ้า แกนกลางที่เคลื่อนที่ได้จึงดูเหมือนค่าความต้านทานแบบแอคทีฟ (∂L/∂x)*(dx/dt) และโพรเจกไทล์จะเร่งด้วยแรง F=(∂L/∂x) * ฉัน 2 . ยังไงก็ตาม แรงต้านแบบแอคทีฟนี้เป็นสัดส่วนกับความเร็วของโพรเจกไทล์ เป็นที่ชัดเจนว่าประสิทธิภาพจะต่ำหากความต้านทานนี้น้อยกว่าความต้านทานของขดลวด ดังนั้นบทสรุปที่มีชื่อเสียงมาก แต่สำคัญ: ในขณะที่ความเร็วของโพรเจกไทล์ต่ำ การเร่งความเร็วจะไม่มีประสิทธิภาพ. อย่างไรก็ตาม เมื่อโพรเจกไทล์เริ่มออกจากขดลวด ความเหนี่ยวนำของขดลวดจะลดลงและความต้านทานจะกลายเป็นลบ สัญญาณของแรงเปลี่ยนแปลงและโพรเจกไทล์จะช้าลง ทำให้เกิดพลังงานในขดลวด

ปืน Gauss ที่สมบูรณ์แบบ

ลองพิจารณาขดลวดตัวนำยิ่งยวดซึ่งเปิดตัว I 1 ปัจจุบันโดยสูบพลังงาน E 1 เข้าไป หมายเหตุที่สำคัญมากทันที: ในอุดมคติ Gaussian พลังงานจะถูกเก็บไว้ในขดลวดและไม่ได้อยู่ในตัวเก็บประจุเลยซึ่งมีหน้าที่จ่ายกระแสให้กับขดลวดหรือนำกลับ (เพิ่มเติมในภายหลัง) หลังจากสูบขดลวดแล้วควรลัดวงจร ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้าบนขดลวดเป็นศูนย์ เช่น ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ซึ่งหมายความว่าฟลักซ์แม่เหล็กจะถูกอนุรักษ์ไว้ จากนั้นจะเขียนกฎการอนุรักษ์พลังงานได้ดังนี้

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

ถ้าในเวลาเดียวกันความเหนี่ยวนำของขดลวดที่ไม่มีแกนมีค่าเท่ากับ L 1 และด้วยแกน L 2 ดังนั้น F \u003d L 1 I 1 และเมื่อแกนมาถึงตรงกลางของขดลวด กระแสเข้า มันจะเป็น: I 2 \u003d (L 1 / L 2) * I 1 , พลังงานที่เหลือของขดลวด E 2 = E 1 *(L1/L2) และพลังงานจลน์ของแกน: ม.(dx/dt ) 2/2 = E 1 *(1 - L 1 /L 2). ดังนั้น ข้อสรุปแรก: ยิ่ง L 2 /L 1 มากขึ้น นั่นคือ ยิ่งแกนกลางเปลี่ยนตัวเหนี่ยวนำมากเท่าไหร่ พลังงานส่วนใหญ่ก็จะถูกใช้ไปกับงานที่มีประโยชน์มากขึ้นเท่านั้น

จะเป็นอย่างไร? ใช่ "เท่านั้น" จำเป็นต้องถอดฟลักซ์แม่เหล็กออกจากขดลวดในเวลาที่เหมาะสม เช่น: ทันทีที่แกนถึงตรงกลางคุณต้องปิดกระแสทันที. ปัญหาที่นี่คือกระแสในขดลวดไม่สามารถหยุดได้ง่ายๆ - มันเก็บพลังงานที่ต้องสูบออกไปที่ใดที่หนึ่ง หากคุณเพียงแค่เปิดวงจร พลังงานสำรองทั้งหมดนี้จะถูกปล่อยออกมาที่กุญแจ ทำให้เกิดแรงดันไฟกระชากทันที นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะปิดขดลวดทิ้งไว้ - กระสุนปืนจะช้าลงอีกครั้งโดยส่งพลังงานกลับคืนสู่ขดลวด อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่ไม่มีนัยสำคัญอีกประการหนึ่งคือกระสุนปืนมีการดึงดูดแม่เหล็กหลงเหลือ ดังนั้นแม้ว่ากระแสทั้งหมดในขดลวดจะแห้ง แต่มันไม่ได้เปิด กระสุนปืนแม่เหล็กสามารถปั๊มกระแสอีกครั้งเมื่อเคลื่อนที่

วิธีหนึ่งที่จะหยุดกระแสในขดลวดคือการปั๊มเข้าไปในตัวเก็บประจุ. จากนั้นจึงสามารถใช้ในขั้นตอนที่สองได้ หากตัวเก็บประจุหลักเป็นขั้ว ก็จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุตัวที่สอง ง่ายต่อการแสดงจากการคำนวณว่าความจุของตัวเก็บประจุนี้สามารถน้อยกว่า L 2 /L 1 เท่าที่แรงดันไฟฟ้าเท่ากัน แม้ว่าจะมีการซุ่มโจมตีที่นี่: หากปืนทำงานโดยไม่มีกระสุนปืน ตัวเก็บประจุสามารถชาร์จใหม่และล้มเหลวได้ ในทางกลับกัน คาปาซิเตอร์ขนาดใหญ่อาจชาร์จช้าเกินไป ดังที่จะแสดงด้านล่าง สำหรับ Gaussian ในอุดมคติความจุของตัวเก็บประจุควรมีขนาดเล็กที่สุดซึ่งสามารถชดเชยได้โดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าโดยที่ยังคงใช้พลังงานเท่าเดิม แต่โดยทั่วไปตามที่จะแสดงด้านล่าง สถานการณ์ไม่เหมือนกับปืน Gauss จริง

ดังนั้นวงจรจึงเปิดออก (เพื่อความง่ายตัวเก็บประจุไม่มีขั้ว):

1. เราชาร์จตัวเก็บประจุ
2. เราเชื่อมต่อตัวเก็บประจุเข้ากับขดลวดและปั๊มกระแสเข้าไปอย่างรวดเร็วในขณะที่กระสุนปืนยังคงอยู่
3. เมื่อหมดความจุแล้วเราจะลัดวงจรขดลวดทันที
4. เรารอจนกว่ากระสุนปืนจะมาถึงตรงกลาง
5. เราเปิดไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อปั๊มพลังงานที่เหลือเข้าไปในตัวเก็บประจุ (ขั้วของประจุจะอยู่ตรงข้ามกัน) สิ่งนี้จะต้องทำอย่างรวดเร็วก่อนที่กระสุนปืนจะช้าลง
6. ทันทีที่กระแสหยุดลง ให้ปิดตัวเก็บประจุ

ปัญหาในการสร้างปืนเกาส์ในอุดมคติ

ตอนนี้กลับไปที่ความเป็นจริงแล้วเขียน สูตรสำหรับการประเมินโอกาส:

T r \u003d 0.35 * L 1 / R - เวลาที่พลังงานครึ่งหนึ่งของขดลวดถูกกระจายไปตามความต้านทาน

T + \u003d 1.57 * (L 1 C 1) - เวลาที่ตัวเก็บประจุถูกปล่อยออกมา

T - \u003d 1.57 * (L 2 C 2) - เวลาที่พลังงานส่วนเกินของขดลวดเข้าสู่ตัวเก็บประจุ

เราแสดงโดย T m เวลาที่แกนกลางเร่งความเร็ว

แล้วสำหรับ งานที่มีประสิทธิภาพเงื่อนไขที่จำเป็น:

T r >> T ม
ที+<< T m
ที-<< T m

สัญลักษณ์ >> หมายถึง "อีกมากมาย"

ในทางปฏิบัติ ข้อ จำกัด ข้อแรกมีความสำคัญที่สุด L/R เป็นสิ่งสำคัญที่สุด. ความเหนี่ยวนำของขดลวดที่จุดเริ่มต้นของกระบวนการจะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอเพื่อให้กระแสในนั้นไม่สลายตัวก่อนเวลาอันควร ตัวอย่างเช่น หากเราต้องการให้พลังงานครึ่งหนึ่งกระจายออกไปไม่ช้ากว่า 1/10 ของวินาที อัตราส่วน L / R ควรมีอย่างน้อย 300 μH / mΩ ตามกฎแล้วในขดลวดปืนเกาส์มือสมัครเล่น เวลาการกระจายพลังงานลักษณะเฉพาะจะอยู่ที่ระดับมิลลิวินาที ซึ่งไม่ดี วิธีแก้ปัญหา: เพิ่มจำนวนรอบ - ตัวเหนี่ยวนำที่มีจำนวนรอบเติบโตเร็วกว่าความต้านทาน ไม่จำเป็นต้องไล่ตามความต้านทานต่ำโดยการทำให้สายไฟหนาขึ้น แต่คุณสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการทำงานแทนได้ แต่อย่างไรก็ตาม การเพิ่มขึ้นของ T r นั้นสัมพันธ์กับการเพิ่มขนาดและมวลของขดลวดอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเพิ่มค่านี้อย่างมีนัยสำคัญ คุณสามารถลดอัตราส่วน L 2 /L 1 ได้โดยเพิ่ม L 1 ในการทำเช่นนี้มือสมัครเล่นจะล้อมรอบขดลวดด้วยวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงรวมถึงการใช้แกนในรูปแบบของท่อหนา (นั่นคือมีช่องสำหรับกระสุนปืนตรงกลาง) สิ่งนี้มีประโยชน์หาก L 2 สูงขึ้นหรือความชัน ∂L/∂x ชันขึ้น แต่มีวิธีที่ง่ายกว่า L 1 สามารถเพิ่มได้โดยการเชื่อมต่อตัวเหนี่ยวนำความต้านทานต่ำแบบอนุกรมกับขดลวดเร่งความเร็ว-- ตัวอย่างเช่น โช้กแกนวงแหวนความต้านทานต่ำที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็กสูง หลังจะเป็นตัวสะสมพลังงาน ข้อได้เปรียบหลักของการเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานคือการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกระแสไฟฟ้าในโหลด วิธีที่สามในการเพิ่มความเหนี่ยวนำคือการหาจุดเริ่มต้นที่เหมาะสมที่สุด แท้จริงแล้ว เมื่อแกนกลางเข้ามา ความเหนี่ยวนำก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน โดยไม่มีตัวเหนี่ยวนำใดๆ ตัวอย่างเช่น ด้วย L 2 /L 1 =2 เรายังมีโอกาสปั๊มพลังงาน 50% เข้าไปในโพรเจกไทล์ และนี่เป็นสิ่งที่ดีมากสำหรับ Gaussian ยิ่งไปกว่านั้น ค่าของ L 2 /L 1 มีความสำคัญน้อยกว่าหากใช้รูปแบบการกู้คืนพลังงานแบบหลายขั้นตอน ท้ายที่สุดมันก็ไม่น่ากลัวเลยที่จะไม่ได้ใช้พลังงานทั้งหมดไปกับการเร่งความเร็ว - ส่วนเกินจะถูกปั๊มเข้าไปในขดลวดถัดไป อย่างไรก็ตาม ในกรณีนี้ การปั๊มขดลวดด้วยกระแสให้เร็วที่สุดนั้นไม่สำคัญนัก สำหรับวงจรขั้นตอนเดียว การทราบตำแหน่งเมื่อแรงสูงสุดยังมีประโยชน์อีกด้วย นี่เป็นช่วงเวลาที่แกนเพิ่งเข้าสู่ขดลวดโดยประมาณ โดยวิธีการที่ตำแหน่งนี้สามารถพบได้โดยการสัมผัส - โดยการใช้กระแส ดันแกนอย่างราบรื่นและตรวจสอบความพยายาม คุณสามารถถือขดลวดที่เชื่อมต่อกับแกนด้านในด้วยน้ำหนัก ค่อยๆ ลดกระแสลงจนกว่าแกนจะหลุดออก ตำแหน่งที่จะหลุดออกจะเป็นตำแหน่งที่ต้องการ มีอีกวิธีหนึ่งในการคำนวณแรงผ่านการพึ่งพาความเหนี่ยวนำในตำแหน่งโดยใช้อนุพันธ์

เงื่อนไขที่สองและสามแสดงให้เห็นว่า ความจุของตัวเก็บประจุจะต้องต่ำพอที่จะปล่อย / ชาร์จได้อย่างรวดเร็ว. อีกครั้ง ไม่จำเป็นต้องไล่ตาม microfarads ขนาดใหญ่ จะเป็นการดีกว่าหากเพิ่มแรงดันไฟฟ้า แต่ในความเป็นจริง เงื่อนไขเหล่านี้มีความสำคัญต่อเกาส์ขั้นเดียวเท่านั้น หรือเมื่อไม่มีการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่

ไม่จำเป็นต้องใช้ปุ่มที่ออกแบบมาสำหรับทั้งไฟฟ้าแรงสูงและกระแสไฟฟ้าสูงในเวลาเดียวกัน. อาจมีประโยชน์ เช่น หม้อแปลงไฟฟ้า

โหมดการทำงาน T r<< T +

ปืนเกาส์ในอุดมคตินั้นดี แต่ปืนเกาส์มือสมัครเล่นที่มีอยู่จนถึงตอนนี้ทำงานในสภาวะที่ตรงข้ามกับปืนในอุดมคติ ถ้า T r<< T + , то система больше не будет работать как колебательный контур. Вместо этого, ток сначала вырастет до максимального, затем затухнет, и всё. จะต้องไม่มีกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ.

โหมดนี้โดดเด่นด้วยค่าอื่นๆ:

T С \u003d 0.35 * RC - เวลาที่พลังงานครึ่งหนึ่งกระจายไป
T L \u003dT r *Ln - เวลาที่กระแสจะเพิ่มขึ้นสูงสุด

อย่างที่คุณเห็น ค่า T r =0.35*L/R มีประโยชน์ ซึ่งในตัวมันเองไม่น่าสนใจอีกต่อไป

ดูเหมือนว่าเมื่อทำงานในโหมดนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ไดโอดป้องกัน แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายนัก สิ่งนี้คือสิ่งต่าง ๆ สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา ประการแรก เมื่อแกนถูกดึงเข้าไป ความเหนี่ยวนำของขดลวดจะเพิ่มขึ้น และที่ขนาดใหญ่ L 2 /L 1 โหมดการทำงานของวงจรอาจกลายเป็นการสั่นอีกครั้ง อย่างไรก็ตาม หากวงจรปิด ซึ่งเป็นสิ่งที่ไดโอดทำ กระแสจะกระจายไปตามลักษณะเวลา T r . อย่างไรก็ตาม การซุ่มโจมตีคือเมื่อแกนบินไปไกลกว่านั้น มันจะเริ่มสร้างแรงดันไฟฟ้าของขั้วย้อนกลับในขดลวด และความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดจะลดลงเป็น R s \u003d R- (∂L / ∂x) * (dx / dt). ในกรณีนี้ กระแสจะกระจายช้าลง แต่ถ้าร.ศ< 0, то ток не только не будет рассеиваться, но будет, наоборот, возрастать.

ก่อนอื่น ไม่จำเป็นต้องปิดคอยล์ ถ้า TC<< T m เหมือนกันทั้งหมดจะไม่มีเหตุผลและไม่จำเป็นต้องใช้ไดโอด ประการที่สอง ถ้า ฿< 0, то катушку надо разрядить . การปล่อยขดลวดผ่านไดโอดในกรณีนี้ไม่มีเหตุผล หากกระแสในขดลวด I 2 มีขนาดเล็ก คุณสามารถปิดขดลวดกับตัวต้านทานการหน่วง R d >> R จากนั้นแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดจะไม่กระโดดเหนือ I 2 * R d หากกระแสยังคงมีนัยสำคัญ คุณจะต้องใช้ตัวเก็บประจุหน่วงไฟตามที่อธิบายไว้ข้างต้น

และสิ่งที่สำคัญที่สุด แรงต้านแบบแอคทีฟระหว่างการเร่งความเร็วแบบโพรเจกไทล์นั้นแปรผันตาม ∂L/∂x ซึ่งหมายความว่าอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของจุดที่ ∂L / ∂x มีค่าสูงสุด (ในตำแหน่งเดียวกับที่แรงสูงสุดที่กระแสตรง) ซึ่งพลังงานหลักของพัลส์ปัจจุบันควรมุ่งเป้าไป ด้วย TC ขนาดเล็ก การปล่อยกระสุนจากจุดนี้เป็นข้อได้เปรียบ

อันที่จริงนั่นคือทั้งหมดที่ฉันต้องการจะสื่อ ยังมีข้อควรพิจารณาสำหรับการออกแบบคอยล์ที่เหมาะสมกว่า แต่ก็ยังต้องได้รับการตรวจสอบโดยการคำนวณ

เรานำเสนอวงจรของปืนแม่เหล็กไฟฟ้าบนตัวจับเวลา NE555 และชิป 4017B

หลักการทำงานของปืนแม่เหล็กไฟฟ้า (เกาส์-) ขึ้นอยู่กับการทำงานตามลำดับอย่างรวดเร็วของแม่เหล็กไฟฟ้า L1-L4 ซึ่งแต่ละอันจะสร้างแรงเพิ่มเติมที่เร่งประจุโลหะ ตัวจับเวลา NE555 ส่งพัลส์ไปยังชิป 4017 ด้วยระยะเวลาประมาณ 10 มิลลิวินาที ความถี่พัลส์จะส่งสัญญาณโดย LED D1

เมื่อกดปุ่ม PB1 ไมโครวงจร IC2 จะเปิดทรานซิสเตอร์ตามลำดับจาก TR1 ถึง TR4 ด้วยช่วงเวลาเดียวกัน ในวงจรตัวสะสมซึ่งมีแม่เหล็กไฟฟ้า L1-L4 รวมอยู่ด้วย

ในการสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าเหล่านี้ เราต้องใช้ท่อทองแดงยาว 25 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. แต่ละขดประกอบด้วยลวดเคลือบ 0.315 มม. จำนวน 500 รอบ ขดลวดต้องทำในลักษณะที่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ ตะปูยาว 3 ซม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 มม. ทำหน้าที่เป็นกระสุนปืน

ปืนสามารถขับเคลื่อนได้ทั้งจากแบตเตอรี่ 25 V และจากไฟ AC

ด้วยการเปลี่ยนตำแหน่งของแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เราได้ผลดีที่สุดจากรูปด้านบนจะเห็นได้ว่าช่วงเวลาระหว่างแต่ละขดลวดเพิ่มขึ้น - นี่เป็นเพราะความเร็วของกระสุนปืนเพิ่มขึ้น

แน่นอนว่านี่ไม่ใช่ปืน Gauss จริง แต่เป็นต้นแบบที่ใช้งานได้ซึ่งเป็นไปได้โดยการเสริมความแข็งแกร่งของวงจรเพื่อประกอบปืน Gauss ที่ทรงพลังยิ่งขึ้น

อาวุธแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทอื่นๆ

นอกจากเครื่องเร่งมวลแม่เหล็กแล้ว ยังมีอาวุธประเภทอื่นๆ อีกมากมายที่ใช้พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าในการทำงาน พิจารณาประเภทที่มีชื่อเสียงและเป็นที่นิยมมากที่สุด

เครื่องเร่งมวลแม่เหล็กไฟฟ้า.

นอกจาก "ปืนเกาส์" แล้ว ยังมีเครื่องเร่งมวลอย่างน้อย 2 ประเภท ได้แก่ เครื่องเร่งมวลแบบเหนี่ยวนำ (ขดลวดทอมป์สัน) และเครื่องเร่งมวลราง หรือที่เรียกว่า "ปืนราง" (จากภาษาอังกฤษ "ปืนราง" - ปืนราง)

การทำงานของเครื่องเร่งมวลแบบเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับหลักการของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วถูกสร้างขึ้นในขดลวดแบน ซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็กสลับในอวกาศรอบๆ แกนเฟอร์ไรต์ถูกใส่เข้าไปในขดลวดที่ปลายด้านที่ว่างซึ่งสวมวงแหวนของวัสดุนำไฟฟ้า ภายใต้การกระทำของฟลักซ์แม่เหล็กกระแสสลับที่ทะลุผ่านวงแหวน กระแสไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในนั้น สร้างสนามแม่เหล็กในทิศทางตรงกันข้ามกับสนามที่คดเคี้ยว ด้วยสนามของมัน วงแหวนเริ่มขับไล่ออกจากสนามที่คดเคี้ยวและเร่งความเร็ว บินออกจากปลายแกนเฟอร์ไรต์ที่ว่าง ยิ่งกระแสพัลส์ในขดลวดสั้นและแรงขึ้นเท่าไร แหวนก็ยิ่งมีพลังมากขึ้นเท่านั้น

มิฉะนั้นตัวเร่งมวลของรางจะทำงาน ในนั้นกระสุนปืนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ระหว่างสองราง - อิเล็กโทรด (ซึ่งได้ชื่อมา - รางปืน) ซึ่งจ่ายกระแสไฟฟ้าผ่าน

แหล่งกำเนิดกระแสเชื่อมต่อกับรางที่ฐาน ดังนั้นกระแสจึงไหลตามโพรเจกไทล์และสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นรอบ ๆ ตัวนำที่มีกระแสอยู่ด้านหลังโพรเจกไทล์นำไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ในกรณีนี้ โพรเจกไทล์เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่วางอยู่ในสนามแม่เหล็กตั้งฉากที่สร้างขึ้นโดยราง ตามกฎฟิสิกส์ทั้งหมด แรง Lorentz กระทำต่อโพรเจกไทล์ มุ่งไปในทิศทางตรงกันข้ามกับจุดเชื่อมต่อทางรถไฟและเร่งโพรเจกไทล์ ปัญหาร้ายแรงหลายอย่างเกี่ยวข้องกับการผลิตปืนเรลกัน - กระแสพัลส์ต้องทรงพลังและเฉียบคมมากจนกระสุนปืนจะไม่มีเวลาระเหย (หลังจากนั้น กระแสมหาศาลไหลผ่าน!) แต่แรงเร่งจะ เกิดขึ้นซึ่งเร่งให้ไปข้างหน้า. ดังนั้น วัสดุของโพรเจกไทล์และรางควรมีค่าการนำไฟฟ้าสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โพรเจกไทล์ควรมีมวลน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และแหล่งกำเนิดปัจจุบันควรมีกำลังมากและค่าความเหนี่ยวนำต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ อย่างไรก็ตาม ลักษณะเฉพาะของเครื่องเร่งความเร็วรางคือสามารถเร่งมวลที่มีขนาดเล็กเป็นพิเศษให้มีความเร็วสูงเป็นพิเศษได้ ในทางปฏิบัติ รางทำจากทองแดงปลอดออกซิเจนเคลือบด้วยเงิน ใช้แถบอลูมิเนียมเป็นโพรเจกไทล์ ใช้แบตเตอรี่ของตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูงเป็นแหล่งพลังงาน และก่อนที่จะเข้าราง พวกเขาพยายามให้โพรเจกไทล์ให้มากที่สุด ความเร็วเริ่มต้นเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยใช้ปืนลมหรือปืนยิง

นอกจากเครื่องเร่งมวลแล้ว อาวุธแม่เหล็กไฟฟ้ายังรวมถึงแหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลัง เช่น เลเซอร์และแมกนีตรอน

ทุกคนรู้จักเลเซอร์ ประกอบด้วยหน่วยการทำงานซึ่งสร้างประชากรในระดับควอนตัมแบบผกผันโดยอิเล็กตรอนระหว่างการยิง เครื่องสะท้อนเสียงสำหรับเพิ่มระยะของโฟตอนภายในกลุ่มการทำงาน และเครื่องกำเนิดที่จะสร้างประชากรที่ผกผันนี้ โดยหลักการแล้ว ประชากรที่ผกผันสามารถสร้างขึ้นได้ในสสารใดๆ และในปัจจุบันนี้ มันง่ายกว่าที่จะบอกว่าเลเซอร์ไม่ได้ทำจากอะไร

เลเซอร์สามารถจำแนกตามสารทำงาน: ทับทิม, CO2, อาร์กอน, ฮีเลียม-นีออน, โซลิดสเตต (GaAs), แอลกอฮอล์ ฯลฯ ตามรูปแบบการทำงาน: พัลส์, cw, หลอกต่อเนื่อง สามารถจำแนกได้ ตามจำนวนระดับควอนตัมที่ใช้: 3 ระดับ 4 ระดับ 5 ระดับ เลเซอร์ยังจำแนกตามความถี่ของรังสีที่สร้างขึ้น เช่น ไมโครเวฟ อินฟราเรด กรีน รังสีอัลตราไวโอเลต เอ็กซ์เรย์ เป็นต้น ประสิทธิภาพของเลเซอร์มักจะไม่เกิน 0.5% แต่ตอนนี้สถานการณ์เปลี่ยนไป - เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ (เลเซอร์โซลิดสเตตที่ใช้ GaAs) มีประสิทธิภาพมากกว่า 30% และปัจจุบันสามารถมีกำลังขับสูงถึง 100 (!) W , เช่น. เทียบได้กับทับทิมหรือเลเซอร์ CO2 "คลาสสิก" ที่ทรงพลัง นอกจากนี้ยังมีเลเซอร์ไดนามิกแบบแก๊สที่มีความคล้ายคลึงกับเลเซอร์ประเภทอื่นน้อยที่สุด ความแตกต่างของพวกเขาคือพวกเขาสามารถผลิตลำแสงที่มีพลังมหาศาลอย่างต่อเนื่องซึ่งทำให้สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางทหารได้ โดยพื้นฐานแล้ว เลเซอร์ไดนามิกของแก๊สคือเครื่องยนต์ไอพ่น ซึ่งมีตัวสะท้อนตั้งฉากกับการไหลของแก๊ส หลอดไส้ของก๊าซที่ออกจากหัวฉีดอยู่ในสถานะของการผกผันของประชากร

มันคุ้มค่าที่จะเพิ่มตัวสะท้อนเข้าไป - และโฟตอนฟลักซ์หลายเมกะวัตต์จะบินไปในอวกาศ

ปืนไมโครเวฟ - หน่วยการทำงานหลักคือแมกนีตรอน - แหล่งกำเนิดรังสีไมโครเวฟที่ทรงพลัง ข้อเสียของปืนไมโครเวฟคืออันตรายในการใช้งานมากเกินไปเมื่อเทียบกับเลเซอร์ - รังสีไมโครเวฟจะสะท้อนจากสิ่งกีดขวางได้ดี และในกรณีของการถ่ายภาพในอาคาร ทุกสิ่งที่อยู่ในนั้นจะถูกรังสี! นอกจากนี้ รังสีไมโครเวฟที่ทรงพลังยังเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ ซึ่งต้องนำมาพิจารณาด้วย

และทำไมในความเป็นจริงแล้ว "ปืนเกาส์" ไม่ใช่เครื่องยิงดิสก์ทอมป์สัน ปืนเรลกัน หรืออาวุธลำแสง

ความจริงก็คือในบรรดาอาวุธแม่เหล็กไฟฟ้าทุกประเภท มันเป็นปืนเกาส์ที่ผลิตได้ง่ายที่สุด นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับเครื่องยิงแม่เหล็กไฟฟ้าอื่นๆ และสามารถทำงานได้ที่แรงดันไฟฟ้าต่ำ

ในระดับต่อไปของความซับซ้อนคือตัวเร่งความเร็วแบบเหนี่ยวนำ - ตัวโยนดิสก์ทอมป์สัน (หรือหม้อแปลง) การทำงานของพวกมันต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า Gaussian ทั่วไปเล็กน้อย ดังนั้นบางทีเลเซอร์และไมโครเวฟจึงซับซ้อนที่สุด และสุดท้ายคือปืนรางซึ่งต้องใช้วัสดุโครงสร้างราคาแพง การคำนวณที่ไร้ที่ติและความแม่นยำในการผลิต แหล่งพลังงานที่มีราคาแพงและทรงพลัง (แบตเตอรี่ของตัวเก็บประจุไฟฟ้าแรงสูง) และของแพงๆ อีกมากมาย

นอกจากนี้ปืนเกาส์แม้จะมีความเรียบง่าย แต่ก็มีขอบเขตที่กว้างมากสำหรับโซลูชันการออกแบบและการวิจัยทางวิศวกรรม ดังนั้นทิศทางนี้จึงค่อนข้างน่าสนใจและมีแนวโน้ม

ปืนไมโครเวฟ DIY

ก่อนอื่นฉันเตือนคุณ: อาวุธนี้อันตรายมาก ใช้ความระมัดระวังสูงสุดในการผลิตและการใช้งาน!

ในระยะสั้นฉันเตือนคุณ และตอนนี้เรามาเริ่มการผลิตกัน

เราใช้เตาอบไมโครเวฟใด ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานต่ำและราคาถูกที่สุด

หากถูกไฟไหม้ก็ไม่เป็นไร - ตราบใดที่แมกนีตรอนยังทำงานอยู่ นี่คือไดอะแกรมที่เรียบง่ายและมุมมองภายใน

1. โคมไฟส่องสว่าง
2. รูระบายอากาศ
3. แมกนีตรอน
4. เสาอากาศ
5. ท่อนำคลื่น
6. ตัวเก็บประจุ
7. หม้อแปลงไฟฟ้า
8. แผงควบคุม
9. ขับรถ
10. ถาดหมุน
11. ตัวคั่นด้วยลูกกลิ้ง
12.กลอนประตู.

ต่อไปเราจะแยกแมกนีตรอนตัวเดียวกันนี้ออกจากที่นั่น แมกนีตรอนได้รับการพัฒนาให้เป็นเครื่องกำเนิดการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลังในช่วงคลื่นไมโครเวฟสำหรับใช้ในระบบเรดาร์ เตาอบไมโครเวฟมีแมกนีตรอนที่มีความถี่ไมโครเวฟ 2450 MHz การทำงานของแมกนีตรอนใช้กระบวนการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนต่อหน้าสองสนาม - แม่เหล็กและไฟฟ้าตั้งฉากกัน แมกนีตรอนเป็นหลอดไฟหรือไดโอดสองขั้วที่มีแคโทดแบบไส้ที่ปล่อยอิเล็กตรอนและขั้วบวกเย็น แมกนีตรอนถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กภายนอก

ปืนเกาส์ทำเอง

ขั้วบวกของแมกนีตรอนมีโครงสร้างเสาหินที่ซับซ้อนพร้อมระบบเรโซเนเตอร์ที่จำเป็นในการทำให้โครงสร้างของสนามไฟฟ้าภายในแมกนีตรอนซับซ้อน สนามแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นโดยขดลวดที่มีกระแส (แม่เหล็กไฟฟ้า) ระหว่างขั้วที่วางแมกนีตรอน หากไม่มีสนามแม่เหล็ก อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทดโดยแทบไม่มีความเร็วต้นเลยจะเคลื่อนที่ในสนามไฟฟ้าไปตามเส้นตรงที่ตั้งฉากกับแคโทด และทั้งหมดจะตกลงบนแอโนด เมื่อมีสนามแม่เหล็กตั้งฉาก วิถีโคจรของอิเล็กตรอนจะโค้งงอด้วยแรงลอเรนซ์

แมกนีตรอนใช้แล้วมีขายที่ตลาดวิทยุของเราในราคา 15 ปี

นี่คือแมกนีตรอนในการตัดและไม่มีหม้อน้ำ

ตอนนี้คุณต้องหาวิธีเปิดเครื่อง แผนภาพแสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงที่ต้องการคือ 3V 5A และขั้วบวกคือ 3kV 0.1A ค่าพลังงานที่ระบุใช้ได้กับแมกนีตรอนจากไมโครเวฟที่อ่อนแอและสำหรับค่าพลังงานที่ทรงพลังก็สามารถใหญ่กว่านี้ได้ กำลังของแมกนีตรอนของเตาอบไมโครเวฟสมัยใหม่อยู่ที่ประมาณ 700 วัตต์

สำหรับความกะทัดรัดและความคล่องตัวของปืนไมโครเวฟ ค่าเหล่านี้สามารถลดลงได้บ้าง - หากเกิดเฉพาะรุ่นเท่านั้น เราจะจ่ายพลังงานให้แมกนีตรอนจากตัวแปลงพร้อมแบตเตอรี่จากเครื่องสำรองไฟของคอมพิวเตอร์

ค่าหนังสือเดินทาง 12 โวลต์ 7.5 แอมแปร์ การต่อสู้ไม่กี่นาทีน่าจะเพียงพอ การเรืองแสงของแมกนีตรอนคือ 3V เราได้มาโดยใช้ไมโครเซอร์กิตโคลง LM150

เป็นที่พึงปรารถนาที่จะเปิดไฟสองสามวินาทีก่อนที่จะเปิดแรงดันแอโนด และเรานำกิโลโวลต์ไปยังขั้วบวกจากตัวแปลง (ดูแผนภาพด้านล่าง)

พลังงานสำหรับการเรืองแสงและ P210 จ่ายโดยการเปิดสวิตช์เปิด/ปิดหลักสองสามวินาทีก่อนยิง และตัวมันเองยิงด้วยปุ่มที่จ่ายพลังงานให้กับออสซิลเลเตอร์หลักบน P217 ข้อมูลหม้อแปลงนำมาจากบทความเดียวกันเฉพาะ Tr2 รองเท่านั้นที่พันด้วย PEL0.2 2,000 - 3,000 รอบ จากผลลัพธ์ที่คดเคี้ยว การเปลี่ยนแปลงจะถูกส่งไปยังวงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นที่ง่ายที่สุด

สามารถนำตัวเก็บประจุแรงดันสูงและไดโอดออกจากไมโครเวฟหรือหากไม่ได้แทนที่ด้วย 0.5 microfarad - 2kV, ไดโอด - KTs201E

สำหรับทิศทางของการแผ่รังสีและการตัดแฉกกลับ (เพื่อไม่ให้เกี่ยว) เราวางแมกนีตรอนไว้ในแตร ในการทำเช่นนี้ เราใช้แตรโลหะจากระฆังโรงเรียนหรือลำโพงสนามกีฬา ในกรณีที่รุนแรงคุณสามารถใช้กระป๋องสีทรงกระบอกลิตร

ปืนไมโครเวฟทั้งหมดวางอยู่ในตัวเรือนที่ทำจากท่อหนาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 150-200 มม.

เอาล่ะ ปืนพร้อมแล้ว คุณสามารถใช้มันเผาคอมพิวเตอร์ออนบอร์ดและสัญญาณเตือนภัยในรถยนต์ เผาสมองและทีวีของเพื่อนบ้านที่ชั่วร้าย ล่าสัตว์ที่วิ่งและบินได้ ฉันหวังว่าคุณจะไม่เปิดเครื่องมือไมโครเวฟนี้ - เพื่อความปลอดภัยของคุณเอง

รวบรวมโดย:ปาฏลักห์ วี.วี.
http://patlah.ru

ความสนใจ!

ปืนเกาส์ (ปืนไรเฟิลเกาส์)

ชื่ออื่นๆ: ปืนเกาส์, ปืนเกาส์, ปืนไรเฟิลเกาส์, ปืนเกาส์, ปืนยาวเสริม

ปืนไรเฟิลเกาส์ (หรือรูปแบบที่ใหญ่กว่าคือปืนเกาส์) เช่นเดียวกับปืนเรลกันเป็นอาวุธแม่เหล็กไฟฟ้า

ปืนเกาส์

ในขณะนี้ไม่มีการออกแบบอุตสาหกรรมการต่อสู้แม้ว่าห้องปฏิบัติการจำนวนหนึ่ง (ส่วนใหญ่เป็นมือสมัครเล่นและมหาวิทยาลัย) ยังคงทำงานอย่างหนักเพื่อสร้างอาวุธเหล่านี้ ระบบนี้ตั้งชื่อตามนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Carl Gauss (1777-1855) ด้วยความตกใจที่นักคณิตศาสตร์ได้รับเกียรติเช่นนี้ โดยส่วนตัวแล้วฉันไม่เข้าใจ (ฉันยังทำไม่ได้ หรือค่อนข้างไม่มีข้อมูลที่เกี่ยวข้อง) เกาส์มีส่วนเกี่ยวข้องกับทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าน้อยกว่า Oersted, Ampère, Faraday หรือ Maxwell แต่ถึงกระนั้นปืนก็ถูกตั้งชื่อตามเขา ชื่อติดอยู่ดังนั้นเราจะใช้มัน

หลักการทำงาน:
ปืนไรเฟิล Gauss ประกอบด้วยขดลวด (แม่เหล็กไฟฟ้าทรงพลัง) ซึ่งติดตั้งอยู่บนลำกล้องที่ทำจากไดอิเล็กตริก เมื่อใช้กระแสไฟฟ้าแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงเวลาสั้น ๆ จะเปิดขึ้นทีละอันในทิศทางจากเครื่องรับไปยังปากกระบอกปืน พวกเขาผลัดกันดึงดูดกระสุนเหล็ก (เข็ม, ลูกดอกหรือกระสุนปืน, ถ้าเราพูดถึงปืนใหญ่) เข้าหาพวกเขาและเร่งความเร็วให้เร็วขึ้น

ข้อดีของอาวุธ:
1. ไม่มีตลับหมึก สิ่งนี้ช่วยให้คุณเพิ่มความจุของร้านค้าได้อย่างมาก ตัวอย่างเช่น แม็กกาซีนบรรจุกระสุนได้ 30 นัด สามารถบรรจุกระสุนได้ 100-150 นัด
2. อัตราการยิงสูง ในทางทฤษฎี ระบบอนุญาตให้เริ่มการเร่งความเร็วของกระสุนนัดต่อไปได้ก่อนที่กระสุนนัดก่อนหน้าจะออกจากลำกล้อง
3. การถ่ายภาพที่เงียบ การออกแบบอาวุธอย่างดีทำให้คุณสามารถกำจัดส่วนประกอบเสียงส่วนใหญ่ของช็อตได้ (ดูรีวิว) ดังนั้นการยิงจากปืนไรเฟิลเกาส์จึงดูเหมือนเป็นชุดเสียงป๊อปที่ละเอียดอ่อน
4. ขาดการเปิดโปงแฟลช คุณสมบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในเวลากลางคืน
5. ผลตอบแทนต่ำ ด้วยเหตุนี้เมื่อยิงแล้วกระบอกปืนจะไม่ยกขึ้นจริง ๆ ดังนั้นความแม่นยำของการยิงจึงเพิ่มขึ้น
6. ความน่าเชื่อถือ ปืนไรเฟิลเกาส์ไม่ใช้คาร์ทริดจ์ดังนั้นคำถามเกี่ยวกับกระสุนคุณภาพต่ำจึงหายไปทันที นอกจากนี้ หากเราจำได้ว่าไม่มีกลไกทริกเกอร์ แนวคิดเรื่อง "ไฟดับ" ก็อาจถูกลืมได้เหมือนฝันร้าย
7. เพิ่มความต้านทานการสึกหรอ คุณสมบัตินี้เกิดจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวจำนวนน้อย โหลดส่วนประกอบและชิ้นส่วนต่ำระหว่างการยิง และไม่มีผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ของดินปืน
8. ความเป็นไปได้ของการใช้ทั้งในที่โล่งและในบรรยากาศที่ยับยั้งการเผาไหม้ของดินปืน
9. ปรับความเร็วกระสุนได้ ฟังก์ชันนี้ช่วยลดความเร็วของกระสุนให้ต่ำกว่าเสียงได้ หากจำเป็น เป็นผลให้ลักษณะที่ปรากฏหายไปและปืนไรเฟิลเกาส์เงียบสนิทดังนั้นจึงเหมาะสำหรับหน่วยปฏิบัติการลับพิเศษ

ข้อเสียของอาวุธ:
ในบรรดาข้อบกพร่องของปืนไรเฟิลเกาส์มักกล่าวถึงสิ่งต่อไปนี้: ประสิทธิภาพต่ำ, การใช้พลังงานสูง, น้ำหนักและขนาดสูง, เวลาชาร์จตัวเก็บประจุนาน ฯลฯ ฉันอยากจะบอกว่าปัญหาทั้งหมดนี้เกิดจากระดับการพัฒนาเทคโนโลยีสมัยใหม่เท่านั้น . ในอนาคต เมื่อสร้างแหล่งพลังงานที่มีขนาดกะทัดรัดและทรงพลัง โดยใช้วัสดุโครงสร้างใหม่และตัวนำยิ่งยวด ปืน Gauss สามารถกลายเป็นอาวุธที่ทรงพลังและมีประสิทธิภาพได้อย่างแท้จริง

แน่นอนว่าในวรรณกรรม วิลเลียม คีธติดอาวุธให้กับกองทหารด้วยปืนไรเฟิลเกาส์ในรอบกองพันต่างด้าวที่ห้าของเขา (หนึ่งในหนังสือเล่มโปรดของฉัน!) นอกจากนี้ยังใช้โดยกลุ่มทหารจากดาว Klisand ซึ่งนำ Jim de Grise มาใช้ในนวนิยายเรื่อง Revenge of the Stainless Steel Rat ของ Garrison พวกเขาบอกว่าลัทธิเกาส์เซียนพบในหนังสือจากซีรีส์ S.T.A.L.K.E.R. ด้วย แต่ฉันอ่านแค่ห้าเล่มเท่านั้น ฉันไม่พบอะไรแบบนั้น แต่ฉันจะไม่พูดแทนคนอื่น

สำหรับงานส่วนตัวของฉัน ในนวนิยายเรื่องใหม่ของฉัน "Marauders" ฉันได้นำเสนอปืนสั้นแบบ Gauss "Metel-16" ที่ผลิตโดย Tula ให้กับตัวละครหลักของฉัน Sergei Korn จริงอยู่เขาเป็นเจ้าของเฉพาะในตอนต้นของหนังสือเท่านั้น ท้ายที่สุดแล้วตัวละครหลักก็เหมือนกันซึ่งหมายความว่าเขามีสิทธิ์ได้รับปืนที่น่าประทับใจกว่า

โอเล็ก โชฟคูเนนโก

บทวิจารณ์และความคิดเห็น:

อเล็กซานเดอร์ 12/29/13
ตามข้อ 3 - กระสุนความเร็วเหนือเสียงจะดังทุกกรณี ด้วยเหตุนี้จึงใช้คาร์ทริดจ์ subsonic พิเศษสำหรับอาวุธเงียบ
ตามข้อ 5 แรงถีบกลับจะมีอยู่ในอาวุธใดๆ ที่ยิง "วัตถุที่เป็นวัตถุ" และขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมวลของกระสุนกับอาวุธ และโมเมนตัมของแรงที่เร่งกระสุน
ตามข้อเรียกร้อง 8 - ไม่มีบรรยากาศใดที่สามารถส่งผลกระทบต่อการเผาไหม้ของดินปืนในคาร์ทริดจ์ที่ปิดสนิท ในอวกาศปืนจะยิงด้วย
ปัญหาอาจอยู่ที่ความเสถียรเชิงกลของชิ้นส่วนอาวุธและคุณสมบัติของสารหล่อลื่นที่อุณหภูมิต่ำมากเท่านั้น แต่ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ และย้อนกลับไปในปี พ.ศ. 2515 ได้มีการทดสอบการยิงในพื้นที่เปิดโล่งจากปืนโคจรจากสถานีโคจรของทหาร OPS-2 (Salyut-3)

โอเล็ก โชฟคูเนนโก
อเล็กซานเดอร์เป็นสิ่งที่ดีที่คุณเขียน

พูดตามตรง ฉันอธิบายเกี่ยวกับอาวุธตามความเข้าใจของฉันในหัวข้อนี้ แต่อาจมีบางอย่างผิดปกติ เรามาผ่านจุดต่างๆ ไปด้วยกัน

รายการหมายเลข 3 "ความเงียบของการยิง"
เท่าที่ฉันรู้ เสียงของกระสุนจากปืนใด ๆ ประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่าง:
1) เสียงหรือดีกว่าที่จะพูดเสียงการทำงานของกลไกอาวุธ สิ่งเหล่านี้รวมถึงผลกระทบของกองหน้าบนแคปซูล เสียงกราวของชัตเตอร์ ฯลฯ
2) เสียงที่สร้างอากาศที่เต็มลำกล้องก่อนยิง มันถูกแทนที่โดยทั้งกระสุนและก๊าซผงที่ซึมผ่านช่องตัด
3) เสียงที่ก๊าซผงสร้างขึ้นเองระหว่างการขยายตัวและการเย็นตัวอย่างรวดเร็ว
4) เสียงที่เกิดจากคลื่นกระแทกอะคูสติก
สามจุดแรกใช้ไม่ได้กับลัทธิเกาส์เซียนเลย

ฉันคาดการณ์ล่วงหน้าถึงคำถามเกี่ยวกับอากาศในลำกล้อง แต่ในปืนไรเฟิล Gaussian ลำกล้องไม่จำเป็นต้องแข็งและเป็นท่อ ซึ่งหมายความว่าปัญหาจะหายไปเอง ประเด็นที่ 4 ยังคงอยู่ ประเด็นที่คุณ Alexander กำลังพูดถึง ฉันอยากจะบอกว่าคลื่นเสียงสั่นสะเทือนอยู่ไกลจากส่วนที่ดังที่สุดของภาพ ตัวเก็บเสียงของอาวุธสมัยใหม่แทบจะไม่สามารถต่อสู้กับมันได้เลย ถึงกระนั้นอาวุธปืนที่มีตัวเก็บเสียงก็ยังเรียกว่าเงียบ ดังนั้น Gaussian จึงสามารถเรียกได้ว่าไร้เสียง อย่างไรก็ตาม ขอบคุณมากสำหรับการเตือนฉัน ฉันลืมพูดถึงข้อดีของปืนเกาส์ที่สามารถปรับความเร็วของกระสุนได้ ท้ายที่สุดคุณสามารถตั้งค่าโหมดเปรี้ยงปร้าง (ซึ่งจะทำให้อาวุธเงียบสนิทและมีไว้สำหรับปฏิบัติการลับในการต่อสู้ระยะประชิด) และความเร็วเหนือเสียง (สำหรับสงครามจริง)

รายการที่ 5. "แทบไม่มีการหดตัว"
แน่นอนว่ายังมีผลตอบแทนจาก gassovka ไม่มีเธออยู่ไหน! กฎการอนุรักษ์โมเมนตัมยังไม่ถูกยกเลิก เฉพาะหลักการทำงานของปืนไรเฟิลเกาส์เท่านั้นที่จะทำให้มันไม่ระเบิดเหมือนในปืน แต่ยืดออกและเรียบเหมือนเดิมและทำให้ผู้ยิงสังเกตเห็นได้น้อยกว่ามาก แม้ว่าพูดตามตรง นี่เป็นเพียงความสงสัยของฉัน จนถึงตอนนี้ฉันยังไม่ได้ยิงปืนแบบนี้ :))

รายการที่ 8. "ความเป็นไปได้ในการใช้ทั้งสองอย่างในอวกาศ ... "
ฉันไม่ได้พูดอะไรเลยเกี่ยวกับความเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้อาวุธปืนในอวกาศ จะต้องทำใหม่ด้วยวิธีนี้เท่านั้นปัญหาทางเทคนิคมากมายที่ต้องแก้ไขซึ่งง่ายกว่าที่จะสร้างปืนเกาส์ :)) สำหรับดาวเคราะห์ที่มีชั้นบรรยากาศเฉพาะการใช้ปืนกับพวกมันไม่เพียง ยาก แต่ก็ไม่ปลอดภัยเช่นกัน แต่นี่มาจากส่วนของจินตนาการซึ่งอันที่จริงแล้วซึ่งผู้รับใช้ที่เชื่อฟังของคุณมีส่วนร่วม

เวียเชสลาฟ 05.04.14
ขอบคุณสำหรับเรื่องราวที่น่าสนใจเกี่ยวกับอาวุธ ทุกอย่างสามารถเข้าถึงได้มากและวางบนชั้นวาง อีกประการหนึ่งคือ shemku เพื่อความชัดเจนยิ่งขึ้น

โอเล็ก โชฟคูเนนโก
Vyacheslav ฉันใส่แผนผังตามที่คุณถาม)

สนใจ 22.02.15
"ทำไมต้องเป็นปืนไรเฟิล Gaus" - Wikipedia กล่าวว่าเพราะเขาวางรากฐานของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า

โอเล็ก โชฟคูเนนโก
ประการแรก ตามตรรกะนี้ ระเบิดกลางอากาศควรถูกเรียกว่า "ระเบิดของนิวตัน" เพราะมันตกลงสู่พื้นตามกฎแรงโน้มถ่วงสากล ประการที่สอง ในวิกิพีเดียเดียวกัน เกาส์ไม่ได้กล่าวถึงเลยในบทความ "ปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า" เป็นเรื่องดีที่เราทุกคนมีการศึกษา และจำไว้ว่า Gauss ได้อนุมานทฤษฎีบทที่มีชื่อเดียวกัน จริงอยู่ ทฤษฎีบทนี้รวมอยู่ในสมการทั่วไปของแมกซ์เวลล์ ดังนั้นที่นี่เกาส์จึงดูเหมือนว่าจะอยู่ในช่วงอีกครั้งด้วยการ "วางรากฐานของทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า"

ยูจีน 05.11.15
Gaus Rifle เป็นชื่อที่สร้างขึ้นสำหรับอาวุธ ปรากฏตัวครั้งแรกในเกม Fallout 2 ในตำนานยุคหลังหายนะ

โรมัน 11/26/59
1) เกี่ยวกับสิ่งที่ Gauss เกี่ยวข้องกับชื่อ) อ่านใน Wikipedia แต่ไม่ใช่แม่เหล็กไฟฟ้า แต่เป็นทฤษฎีบทของ Gauss ทฤษฎีบทนี้เป็นพื้นฐานของแม่เหล็กไฟฟ้าและเป็นพื้นฐานสำหรับสมการของ Maxwell
2) เสียงคำรามจากการยิงมีสาเหตุหลักมาจากก๊าซผงที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว เนื่องจากกระสุนมีความเร็วเหนือเสียงและหลังจาก 500 ม. จากการตัดลำกล้อง แต่ไม่มีเสียงดังก้องจากมัน! มีเพียงเสียงหวีดหวิวจากอากาศที่ตัดด้วยคลื่นกระแทกจากกระสุนเท่านั้น แค่นั้น!)
3) พวกเขาบอกว่ามีตัวอย่างอาวุธขนาดเล็กและเงียบเพราะพวกเขาบอกว่ากระสุนมีเปรี้ยงปร้าง - นี่เป็นเรื่องไร้สาระ! เมื่อมีการให้ข้อโต้แย้งใด ๆ คุณต้องไปที่ด้านล่างของปัญหา! การยิงเงียบไม่ใช่เพราะกระสุนเปรี้ยงปร้าง แต่เป็นเพราะผงก๊าซไม่หนีออกจากกระบอกปืน! อ่านเกี่ยวกับปืนพก PSS ใน Vic

โอเล็ก โชฟคูเนนโก
โรมัน คุณบังเอิญเป็นญาติของเกาส์หรือเปล่า? คุณปกป้องสิทธิ์ของเขาในชื่อนี้อย่างเจ็บปวด ส่วนตัวผมไม่สนใจ ถ้าคนชอบก็ปล่อยให้มีปืนเกาส์ สำหรับสิ่งอื่น ๆ ให้อ่านบทวิจารณ์สำหรับบทความซึ่งมีการกล่าวถึงรายละเอียดของปัญหาเรื่องความไม่มีเสียงแล้ว ฉันไม่สามารถเพิ่มอะไรใหม่ให้กับสิ่งนี้ได้

Dasha 12.03.17
ฉันเขียนนิยายวิทยาศาสตร์ ความคิดเห็น: ACCELERATION คืออาวุธแห่งอนาคต ฉันจะไม่ถือว่าชาวต่างชาติมีสิทธิที่จะมีอำนาจสูงสุดในอาวุธนี้ การเร่งความเร็วของรัสเซียแน่นอนว่าจะอยู่เหนือตะวันตกที่เน่าเฟะ เป็นการดีกว่าที่จะไม่ให้สิทธิ์แก่ชาวต่างชาติที่เน่าเสียในการเรียกอาวุธด้วยชื่อที่น่ารังเกียจของเขา! ชาวรัสเซียเต็มไปด้วยนักปราชญ์! (ลืมไปอย่างไม่สมควร). อย่างไรก็ตามปืนกล Gatling (ปืนใหญ่) ปรากฏขึ้นช้ากว่า SOROKA ของรัสเซีย (ระบบลำกล้องหมุน) Gatling เพิ่งจดสิทธิบัตรแนวคิดที่ขโมยมาจากรัสเซีย (ต่อไปนี้เราจะเรียกเขาว่า Goat Gutl สำหรับสิ่งนี้!) ดังนั้น Gauss จึงไม่เกี่ยวข้องกับอาวุธเร่งความเร็ว!

โอเล็ก โชฟคูเนนโก
Dasha ความรักชาติเป็นสิ่งที่ดีอย่างแน่นอน แต่ดีต่อสุขภาพและสมเหตุสมผลเท่านั้น แต่ด้วยปืนเกาส์อย่างที่พวกเขาพูด รถไฟก็ออกไป คำนี้ได้หยั่งรากแล้วเช่นเดียวกับคำอื่น ๆ เราจะไม่เปลี่ยนแนวคิด: อินเทอร์เน็ต คาร์บูเรเตอร์ ฟุตบอล ฯลฯ อย่างไรก็ตามชื่อนี้หรือสิ่งประดิษฐ์นั้นไม่สำคัญนักสิ่งสำคัญคือใครสามารถนำมันไปสู่ความสมบูรณ์แบบหรืออย่างน้อยในกรณีของปืนไรเฟิลเกาส์อย่างน้อยก็ในสถานะการต่อสู้ น่าเสียดายที่ฉันยังไม่เคยได้ยินเกี่ยวกับการพัฒนาระบบเกาส์การต่อสู้อย่างจริงจังทั้งในรัสเซียและต่างประเทศ

Bozhkov Alexander 26.09.17
ชัดเจนทั้งหมด แต่คุณเพิ่มบทความเกี่ยวกับอาวุธประเภทอื่นได้ไหม: เกี่ยวกับปืนเทอร์ไมต์ ปืนไฟฟ้า BFG-9000 หน้าไม้เกาส์ ปืนกลเอคโทพลาสมิก

เขียนความคิดเห็น

ปืนพก Gauss DIY

แม้จะมีขนาดที่ค่อนข้างเล็ก แต่ปืนพก Gauss ก็เป็นอาวุธที่ร้ายแรงที่สุดที่เราเคยสร้างมา เริ่มตั้งแต่ขั้นตอนแรกของการผลิต ความประมาทเพียงเล็กน้อยในการจัดการอุปกรณ์หรือส่วนประกอบแต่ละชิ้นอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้

ปืนเกาส์. วงจรที่ง่ายที่สุด

ระวัง!

องค์ประกอบพลังงานหลักของปืนของเราคือตัวเหนี่ยวนำ

เอ็กซ์เรย์ปืนเกาส์

ตำแหน่งหน้าสัมผัสบนวงจรชาร์จของกล้องใช้แล้วทิ้ง Kodak

การมีอาวุธที่แม้แต่ในเกมคอมพิวเตอร์ก็สามารถพบได้ในห้องทดลองของนักวิทยาศาสตร์สติเฟื่องหรือใกล้กับพอร์ทัลเวลาสู่อนาคตเท่านั้นที่เจ๋ง เพื่อดูว่าผู้คนที่ไม่สนใจเทคโนโลยีจะจับจ้องไปที่อุปกรณ์โดยไม่สมัครใจได้อย่างไร และนักเล่นเกมตัวยงรีบยกกรามขึ้นจากพื้น - ด้วยเหตุนี้จึงคุ้มค่าที่จะใช้เวลาหนึ่งวันในการประกอบปืน Gauss

ตามปกติ เราตัดสินใจที่จะเริ่มต้นด้วยการออกแบบที่ง่ายที่สุด - ปืนเหนี่ยวนำขดลวดเดี่ยว การทดลองด้วยการเร่งความเร็วแบบหลายขั้นตอนของโพรเจกไทล์นั้นปล่อยให้วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีประสบการณ์ซึ่งสามารถสร้างระบบสวิตชิ่งที่ซับซ้อนบนไทริสเตอร์อันทรงพลังและปรับแต่งช่วงเวลาของการเปิดสวิตช์ตามลำดับของคอยล์ แต่เรามุ่งเน้นไปที่ความเป็นไปได้ในการเตรียมอาหารด้วยส่วนผสมที่หาได้ทั่วไป ดังนั้น ในการสร้างปืนใหญ่ Gauss ก่อนอื่นคุณต้องไปซื้อของ ในร้านขายวิทยุคุณต้องซื้อตัวเก็บประจุหลายตัวที่มีแรงดันไฟฟ้า 350-400 V และความจุรวม 1,000-2,000 microfarads, ลวดทองแดงเคลือบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม., ช่องใส่แบตเตอรี่สำหรับ Krona และประเภท 1.5 โวลต์สองอัน แบตเตอรี่ C สวิตช์สลับและปุ่ม ลองนำกล้อง Kodak แบบใช้แล้วทิ้งห้าตัวมาใส่ในสินค้าเกี่ยวกับการถ่ายภาพ รีเลย์สี่ขาธรรมดาๆ จาก Zhiguli ในชิ้นส่วนรถยนต์ หลอดสำหรับค็อกเทลใน "ผลิตภัณฑ์" และปืนพกพลาสติก ปืนกล ปืนลูกซอง ปืนไรเฟิล หรือปืนอื่นๆ ที่ ที่คุณต้องการใน “ของเล่น” ต้องการเปลี่ยนเป็นอาวุธแห่งอนาคต

เราม้วนหนวด

องค์ประกอบพลังงานหลักของปืนของเราคือตัวเหนี่ยวนำ ด้วยการผลิตมันคุ้มค่าที่จะเริ่มประกอบปืน ใช้ฟางยาว 30 มม. และแหวนรองขนาดใหญ่ 2 อัน (พลาสติกหรือกระดาษแข็ง) ประกอบเข้ากับกระสวยโดยใช้สกรูและน็อต เริ่มพันลวดเคลือบรอบๆ อย่างระมัดระวัง ขดทีละขด (ด้วยเส้นลวดขนาดใหญ่ วิธีนี้ค่อนข้างง่าย) ระวังอย่าให้ลวดหักงออย่างแหลมคม ไม่ทำให้ฉนวนเสียหาย หลังจากทาชั้นแรกเสร็จแล้ว ให้เติมกาวซุปเปอร์กลูและเริ่มม้วนชั้นถัดไป ทำเช่นนี้กับทุกชั้น โดยรวมแล้วคุณต้องไขลาน 12 ชั้น จากนั้นคุณสามารถถอดรอกถอดแหวนออกแล้ววางขดลวดบนฟางยาวซึ่งจะทำหน้าที่เป็นกระบอก ควรเสียบปลายด้านหนึ่งของฟาง ทดสอบขดลวดสำเร็จรูปได้ง่ายๆ โดยต่อเข้ากับแบตเตอรี่ขนาด 9 โวลต์ หากเก็บคลิปหนีบกระดาษได้ แสดงว่าคุณทำสำเร็จ คุณสามารถใส่หลอดเข้าไปในขดลวดและทดสอบเป็นโซลินอยด์ได้: ควรดึงคลิปหนีบกระดาษเข้าไปในตัวมันเองอย่างแข็งขันและโยนออกจากถังซัก 20-30 ซม. เมื่อมีการเต้นเป็นจังหวะ

เราแยกแยะคุณค่า

ธนาคารตัวเก็บประจุเหมาะที่สุดสำหรับการสร้างแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่ทรงพลัง (ในความเห็นนี้ เราเป็นน้ำหนึ่งใจเดียวกันกับผู้สร้าง railguns ในห้องปฏิบัติการที่ทรงพลังที่สุด) คาปาซิเตอร์นั้นดีไม่เพียง แต่สำหรับความจุพลังงานสูงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงความสามารถในการจ่ายพลังงานทั้งหมดในเวลาอันสั้นก่อนที่โพรเจกไทล์จะมาถึงศูนย์กลางของขดลวด อย่างไรก็ตามจำเป็นต้องชาร์จตัวเก็บประจุด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง โชคดีที่เครื่องชาร์จที่เราต้องการอยู่ในกล้องทุกตัว: ใช้ตัวเก็บประจุเพื่อสร้างพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงสำหรับอิเล็กโทรดจุดระเบิดแฟลช กล้องแบบใช้แล้วทิ้งทำงานได้ดีที่สุดสำหรับเรา เนื่องจากตัวเก็บประจุและ "เครื่องชาร์จ" เป็นส่วนประกอบไฟฟ้าเพียงชิ้นเดียวที่มี ซึ่งหมายความว่าการถอดวงจรการชาร์จออกจากกล้องนั้นเป็นเรื่องง่าย

การแยกชิ้นส่วนกล้องใช้แล้วทิ้งเป็นขั้นตอนที่คุณควรเริ่มระมัดระวัง เมื่อเปิดเคส พยายามอย่าสัมผัสส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้า: ตัวเก็บประจุสามารถเก็บประจุไว้ได้นาน เมื่อเข้าถึงตัวเก็บประจุได้ก่อนอื่นให้ปิดขั้วต่อด้วยไขควงที่มีด้ามจับอิเล็กทริก จากนั้นคุณจึงสามารถสัมผัสบอร์ดได้โดยไม่ต้องกลัวว่าจะถูกไฟฟ้าดูด ถอดคลิปแบตเตอรี่ออกจากวงจรการชาร์จ, ปลดตัวเก็บประจุ, บัดกรีจัมเปอร์ไปยังหน้าสัมผัสของปุ่มชาร์จ - เราไม่ต้องการมันอีกต่อไป เตรียมแท่นชาร์จอย่างน้อยห้าแผงด้วยวิธีนี้ ให้ความสนใจกับตำแหน่งของรางนำไฟฟ้าบนกระดาน: คุณสามารถเชื่อมต่อกับองค์ประกอบวงจรเดียวกันในที่ต่างๆ

การตั้งค่าลำดับความสำคัญ

การเลือกความจุของตัวเก็บประจุเป็นเรื่องของการประนีประนอมระหว่างพลังงานการยิงและเวลาในการบรรจุกระสุน เราใช้ตัวเก็บประจุ 470 microfarad (400 V) สี่ตัวที่เชื่อมต่อแบบขนาน ก่อนการยิงแต่ละครั้ง เรารอประมาณหนึ่งนาทีเพื่อให้ไฟ LED บนวงจรชาร์จส่งสัญญาณว่าแรงดันไฟฟ้าในตัวเก็บประจุถึง 330 V ที่กำหนด คุณสามารถเร่งกระบวนการชาร์จได้โดยเชื่อมต่อช่องใส่แบตเตอรี่ขนาด 3 โวลต์หลายช่องเข้ากับช่องชาร์จ ต่อวงจรแบบขนาน อย่างไรก็ตาม โปรดทราบว่าแบตเตอรี่ประเภท "C" กำลังสูงจะมีกระแสไฟเกินสำหรับวงจรกล้องที่อ่อนแอ เพื่อป้องกันไม่ให้ทรานซิสเตอร์บนบอร์ดไหม้ ควรมีวงจรชาร์จ 3-5 วงจรเชื่อมต่อแบบขนานสำหรับแต่ละชุดประกอบ 3 โวลต์ ในปืนของเรามีช่องใส่แบตเตอรี่เพียงช่องเดียวที่เชื่อมต่อกับ "การชาร์จ" ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดทำหน้าที่เป็นนิตยสารสำรอง

การกำหนดโซนความปลอดภัย

เราไม่แนะนำให้ใครก็ตามกดปุ่มใต้นิ้วเพื่อปล่อยประจุแบตเตอรี่ของตัวเก็บประจุ 400 โวลต์ เพื่อควบคุมการสืบเชื้อสายควรติดตั้งรีเลย์ วงจรควบคุมเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่ 9 โวลต์ผ่านปุ่มปลดล็อค และวงจรควบคุมเชื่อมต่อกับวงจรระหว่างขดลวดและตัวเก็บประจุ แผนผังจะช่วยในการประกอบปืนได้อย่างถูกต้อง เมื่อประกอบวงจรไฟฟ้าแรงสูง ให้ใช้ลวดที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 1 มิลลิเมตร สายไฟแบบบางเหมาะสำหรับวงจรชาร์จและวงจรควบคุม

เมื่อทำการทดลองกับวงจร โปรดจำไว้ว่าตัวเก็บประจุสามารถมีประจุเหลืออยู่ได้ ปล่อยไฟฟ้าลัดวงจรก่อนสัมผัส

สรุป

ขั้นตอนการถ่ายภาพมีลักษณะดังนี้: เปิดสวิตช์ไฟ รอการเรืองแสงที่สดใสของ LEDs; เราลดกระสุนปืนลงในถังเพื่อให้อยู่ด้านหลังขดลวดเล็กน้อย ปิดเครื่องเพื่อที่ว่าแบตเตอรี่จะไม่ใช้พลังงานเมื่อถูกไล่ออก เล็งและกดปุ่มปล่อย ผลลัพธ์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับมวลของกระสุนปืน ด้วยความช่วยเหลือของตะปูสั้นกับหมวกที่ถูกกัด เราสามารถยิงผ่านกระป๋องเครื่องดื่มชูกำลังซึ่งระเบิดและทำให้สำนักงานกองบรรณาธิการท่วมไปด้วยน้ำพุครึ่งหนึ่ง จากนั้นปืนใหญ่ซึ่งล้างโซดาเหนียวออกแล้วยิงตะปูเข้าไปในกำแพงจากระยะห้าสิบเมตร และหัวใจของแฟน ๆ ของนิยายวิทยาศาสตร์และเกมคอมพิวเตอร์ อาวุธของเราโจมตีโดยไม่มีกระสุน

รวบรวมโดย:ปาฏลักห์ วี.วี.
http://patlah.ru

© "สารานุกรมเทคโนโลยีและวิธีการ" Patlakh V.V. พ.ศ.2536-2550

ความสนใจ!
ห้ามเผยแพร่ การทำซ้ำทั้งหมดหรือบางส่วนของเนื้อหาในบทความนี้ ตลอดจนภาพถ่าย ภาพวาด และไดอะแกรมที่โพสต์ในนั้น โดยไม่ได้รับความยินยอมเป็นลายลักษณ์อักษรล่วงหน้าจากบรรณาธิการของสารานุกรม

ฉันเตือนคุณ! สำหรับการใช้วัสดุที่ตีพิมพ์ในสารานุกรมอย่างผิดกฎหมายและผิดกฎหมายบรรณาธิการจะไม่รับผิดชอบ

ยังไงก็ตามบนอินเทอร์เน็ตฉันพบบทความเกี่ยวกับปืน Gauss และคิดว่าคงจะดีถ้ามีหนึ่ง (หรือสอง) สำหรับตัวเอง ในขั้นตอนการค้นหา ฉันพบเว็บไซต์ gauss2k และโดยใช้รูปแบบที่ง่ายที่สุด ฉันประกอบปืนเมก้าเกาส์สุดเจ๋ง

เธอคือ:

และยิงเล็กน้อย:

และจากนั้นความโศกเศร้าก็พาฉันไปที่ฉันไม่มีปืนสุดเจ๋ง แต่มีผายลมซึ่งมีมากมาย ฉันนั่งลงและเริ่มคิดว่าฉันจะเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างไร คิดนาน. ปี. ฉันอ่าน gauss2k ทั้งหมดและพื้นฟอรั่มทางการทหาร ประดิษฐ์.

ปรากฎว่ามีโปรแกรมที่เขียนโดยนักวิทยาศาสตร์ในต่างประเทศ แต่สร้างเสร็จโดยช่างฝีมือของเราภายใต้ปืนใหญ่เกาส์ และไม่มีใครเรียกมันว่า FEMM

ฉันดาวน์โหลดสคริปต์ .lua และโปรแกรมเวอร์ชัน 4.2 ในต่างประเทศจากฟอรัมและเตรียมพร้อมสำหรับการคำนวณทางวิทยาศาสตร์ แต่ไม่มีโปรแกรมในต่างประเทศไม่ต้องการเรียกใช้สคริปต์ภาษารัสเซียเนื่องจากสคริปต์ถูกสร้างขึ้นภายใต้เวอร์ชัน 4.0 และฉันได้เปิดคำแนะนำ (พวกเขาเรียกว่าคู่มือ) ในภาษาชนชั้นกลางและเปิดมันอย่างสมบูรณ์ ความจริงที่ยิ่งใหญ่ได้เปิดเผยแก่ฉันว่าในบทต้องสาป ก่อนอื่นคุณต้องเพิ่มบรรทัดที่ยุ่งยาก

นี่คือ: setcompatibilitymode(1) - เปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ของ femm 4.2
และฉันนั่งคำนวณเป็นเวลานาน เครื่องนับของฉันฮัมเพลง และฉันได้รับคำอธิบายของนักวิทยาศาสตร์:

คำอธิบาย

ความจุของตัวเก็บประจุ, ไมโครฟารัด= 680
แรงดันตัวเก็บประจุ, โวลต์ = 200
ความต้านทานรวม โอห์ม = 1.800147899376892
ความต้านทานภายนอก โอห์ม = 0.5558823529411765
ค่าความต้านทานคอยล์ โอห์ม = 1.244265546435716
จำนวนรอบต่อขดลวด = 502.1193771626296
เส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวดม้วน mm = 0.64
ความยาวสายไฟในขด เมตร = 22.87309092387464
ความยาวคอยล์ mm = 26
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของคอยล์ mm = 24
ความเหนี่ยวนำของขดลวดกับกระสุนในตำแหน่งเริ่มต้น microHenry = 1044.92294174225
เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของกระบอกสูบ mm = 5
น้ำหนักกระสุน กรัม = 2.450442269800038
ความยาวกระสุน mm = 25
เส้นผ่านศูนย์กลางกระสุน mm = 4
ระยะทางที่กระสุนพุ่งเข้าไปในขดลวดในขณะเริ่มต้น มิลลิเมตร = 0
วัสดุที่ใช้ทำหัวกระสุน = No. 154 วัสดุที่เลือกทดลอง (เหล็กธรรมดา)
เวลาดำเนินการ (ไมโครวินาที)= 4800
เวลาที่เพิ่มขึ้น microsec=100
พลังงานกระสุน J = 0.2765589667129519
พลังงานตัวเก็บประจุ J = 13.6
ประสิทธิภาพของเกาส์ (%)= 2.033521814065823
ความเร็วปากกระบอกปืน m/s = 0
ความเร็วกระสุนที่ทางออกจากขดลวด m / s = 15.02403657199634
ความเร็วสูงสุดที่ไปถึง m/s = 15.55034094445013

แล้วข้าพเจ้าก็นั่งนึกเวทนานี้ให้เป็นจริง

ฉันหยิบท่อจากเสาอากาศ (หนึ่งในส่วน D = 5 มม.) และทำการตัด (ด้วยเครื่องบด) เนื่องจากท่อเป็นขดลวดปิดซึ่งกระแสจะถูกเหนี่ยวนำสาปแช่งกระแสไหลวนและสิ่งนี้ หลอดจะร้อนทำให้ประสิทธิภาพลดลงซึ่งต่ำอยู่แล้ว

นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้น: ช่อง ~ 30 มม

เริ่มพันขดลวด ในการทำเช่นนี้ ฉันตัด 2 สี่เหลี่ยม (30x30 มม.) จากฟอยล์ไฟเบอร์กลาสและมีรูตรงกลาง (D = 5 มม.) และสลักรอยทางที่ยุ่งยากเพื่อบัดกรีเข้ากับท่อ (แม้ว่ามันจะส่องแสงเหมือนชิ้นส่วน เป็นเหล็กแท้เป็นทองเหลือง)

ด้วยสิ่งเหล่านี้ฉันนั่งลงเพื่อม้วนขดลวด:

ห่อ และตามโครงร่างเดียวกัน ฉันประกอบอุปกรณ์ที่ยุ่งยากนี้

นี่คือลักษณะ:

ไทริสเตอร์และมิกริกมาจากสต็อกเก่า แต่ฉันได้รับตัวเก็บประจุจากหน่วยจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ (มีอยู่สองตัว) จาก PSU เดียวกันไดโอดบริดจ์และโช้กที่แปลงเป็นหม้อแปลงสเต็ปอัพถูกนำมาใช้ในภายหลังเนื่องจากการชาร์จจากเต้าเสียบเป็นอันตรายและไม่ได้อยู่ในทุ่งโล่งดังนั้นฉันจึงต้องการตัวแปลงซึ่งฉัน เริ่มสร้าง ในการทำเช่นนี้ ฉันใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประกอบไว้ก่อนหน้านี้ใน NE555:

และเชื่อมต่อกับคันเร่ง:

ซึ่งมี 2 ขดลวด 54 รอบ 0.8 เส้น ฉันป้อนมันทั้งหมดจากแบตเตอรี่ 6 โวลต์ และท้ายที่สุดแล้วเวทมนตร์อะไร - แทนที่จะเป็น 6 โวลต์ที่เอาต์พุต (ขดลวดเหมือนกัน) ฉันได้รับมากถึง 74 โวลต์ หลังจากสูบคู่มือเกี่ยวกับหม้อแปลงอีกชุดหนึ่ง ฉันพบว่า:

- ดังที่คุณทราบ กระแสในขดลวดทุติยภูมิยิ่งมาก กระแสในขดลวดปฐมภูมิจะเปลี่ยนแปลงเร็วขึ้น เช่น เป็นสัดส่วนกับอนุพันธ์ของแรงดันไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิ หากอนุพันธ์ของไซน์ซอยด์ยังเป็นไซน์ไซด์ที่มีแอมพลิจูดเท่ากัน (ในหม้อแปลง ค่าแรงดันไฟฟ้าจะคูณด้วยอัตราส่วนการแปลง N) สถานการณ์จะแตกต่างกับพัลส์สี่เหลี่ยม ที่ขอบนำหน้าและต่อท้ายของพัลส์รูปสี่เหลี่ยมคางหมู อัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าจะสูงมาก และอนุพันธ์ ณ จุดนี้ก็มีความสำคัญมากเช่นกัน ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าสูง

Gauss2k.narod.ru “อุปกรณ์พกพาสำหรับชาร์จตัวเก็บประจุ” ผู้เขียน ADF

หลังจากคิดเล็กน้อยฉันก็ได้ข้อสรุป: เนื่องจากแรงดันขาออกของฉันคือ 74 โวลต์ แต่ฉันต้องการ 200 - 200/74 = 2.7 เท่าของจำนวนรอบที่ต้องเพิ่มขึ้น รวม 54 * 2.7 = 146 รอบ ฉันกรอหนึ่งในขดลวดด้วยลวดทินเนอร์ (0.45) จำนวนรอบเพิ่มขึ้นเป็น 200 (สำรอง) ฉันเล่นกับความถี่ของตัวแปลงและได้ 200 โวลต์ที่เป็นเจ้าข้าวเจ้าของ (อันที่จริง 215)

นี่คือลักษณะ:

น่าเกลียด แต่นี่เป็นตัวเลือกชั่วคราวจากนั้นจะทำใหม่

หลังจากรวบรวมสิ่งเหล่านี้ทั้งหมดแล้วฉันก็ถ่ายทำ:

หลังจากยิงเสร็จ ฉันตัดสินใจวัดว่าปืนของฉันมีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพแบบใด เริ่มด้วยการวัดความเร็ว

หลังจากนั่งกับกระดาษและปากกาในตอนเย็นฉันก็ได้สูตรที่ช่วยให้คุณคำนวณความเร็วตามเส้นทางการบิน:

ด้วยสูตรที่ยุ่งยากนี้ ฉันได้:

ระยะเป้าหมาย x = 2.14 ม
ค่าเบี่ยงเบนแนวตั้ง y (ค่าเฉลี่ยเลขคณิตของ 10 นัด) = 0.072 ม.
ทั้งหมด:

ตอนแรกฉันไม่เชื่อ แต่ต่อมาเซ็นเซอร์เจาะที่ประกอบเข้ากับการ์ดเสียงแสดงความเร็ว 17.31 m / s

ฉันขี้เกียจเกินไปที่จะวัดมวลของดอกคาร์เนชั่น (แต่ไม่มีอะไรเลย) ดังนั้นฉันจึงใช้มวลที่ FEMM คำนวณให้ฉัน (2.45 กรัม) พบประสิทธิภาพ

พลังงานที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุ = (680 * 10^-6 * 200^2) / 2 = 13.6 J
พลังงานกระสุน = (2.45 * 10^-3 * 17.3^2) / 2 = 0.367 J
ประสิทธิภาพ = 0.367 / 13.6 * 100% = 2.7%

นั่นคือทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับคันเร่งแบบขั้นตอนเดียว นี่คือสิ่งที่ดูเหมือน:

ตอนที่ผมเรียนอยู่ปีสองที่มหาวิทยาลัย ผมได้รับคำสั่งที่ไม่ธรรมดามาก นั่นคือปืน Gauss แบบสามขั้นตอน เงื่อนไขในการสร้างนั้นสั้นมาก: มีเวลาเพียงหนึ่งสัปดาห์สำหรับทุกสิ่งเกี่ยวกับทุกสิ่ง นอกจากนี้ ปืนยังมีความเอร็ดอร่อยทางร่างกายที่ไม่อาจเกิดขึ้นได้: การพลิกกลับของสนามแม่เหล็กของขดลวด ซึ่งตามความเห็นของผู้เขียนปืน ควรจะเพิ่มประสิทธิภาพของมัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากฉันรักปืน Gauss และใฝ่ฝันที่จะเริ่มหาเงินจากสิ่งที่ฉันรัก ฉันจึงตกลงทำตามคำสั่ง

ในช่วงวันหยุดไม่มีอะไรคาดเดา ...

มันเป็นวันหยุดฤดูหนาว มีเวลาน้อยกว่าหนึ่งสัปดาห์ก่อนที่จะเริ่มการศึกษา ไม่มีอะไรคาดเดาคำสั่งแปลก ๆ เมื่อจู่ ๆ เพื่อนของฉันก็โทรหาฉันและถามว่าฉันมีความปรารถนาที่จะมีส่วนร่วมในการพัฒนาปืนใหญ่ Gauss จริงหรือไม่ แน่นอน ฉันชอบทั้งหมด พวกเขาสัญญาว่าจะจัดสรรเงินสำหรับปืนใหญ่มากเท่าที่ต้องการ (หมายถึงรายละเอียด ไม่ใช่ค่าจ้างงาน) เงื่อนไขหลักคือการทำให้ปืนเสร็จตรงเวลา นอกจากนี้ยังต้องสามารถย้อนกลับสนามแม่เหล็กของขดลวดเพื่อให้กระสุนได้รับการเร่งความเร็วเพิ่มเติม และยังสามารถเจาะทะลุถังและมีประสิทธิภาพอย่างน้อย 10% .

หลังจากทำความคุ้นเคยกับรูปแบบของปืนแล้วฉันก็ตกลงไปเพราะมันเป็นภาพวาดลับสุดยอดจากสถาบันวิจัยในสมัยของสหภาพโซเวียต น่าเสียดายที่วงจรถูกเผาโดย Inquisition มันไม่ได้ถูกรักษาไว้ฉันจำได้จากความทรงจำเท่านั้นว่าผู้เขียนต้องการชาร์จตัวเก็บประจุแบบไม่มีขั้วด้วยกระแสสลับ โดยทั่วไปแล้วลูกค้าไม่ทราบว่าปืน Gauss และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานอย่างไร เนื่องจากเขาไม่รู้ด้วยซ้ำว่าตัวเก็บประจุไม่ได้ถูกชาร์จด้วยไฟฟ้ากระแสสลับ ฉันจึงต้องทำทุกอย่างด้วยตัวเอง

ความประหลาดใจที่ไม่พึงประสงค์อีกอย่างคือร่างกายของปืนพร้อมแล้ว ดังนั้นจึงไม่สามารถเปลี่ยนตำแหน่งของขดลวดได้ และขนาดของขดลวดมีความยาวจำกัด

สำหรับการกลับด้านของขดลวด ... ฉันพยายามอธิบายว่าพลังงานบนขดลวดไม่สามารถ "หายไปในที่ใด" อย่างไรก็ตามนี่เป็นเงื่อนไขที่สำคัญแม้ว่าจะต้องขอบคุณคำแนะนำของฉันก็ตาม การดำเนินการย้อนกลับของสนามแม่เหล็ก กลายเป็นสิ่งจำเป็นในระยะแรกเท่านั้น และอีกสามกระบอกก็ใช้งานได้ เช่นเดียวกับปืน Gauss ทั่วไป

จุดเริ่มต้นของการพัฒนา บริดจ์คอยล์คอนโทรล

ปรากฎว่าในทีมมีฉันคนเดียวที่เข้าใจอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในระดับที่ค่อนข้างสูง บางทีนั่นอาจเป็นเหตุผลว่าทำไมการพัฒนาจึงดำเนินต่อไปตลอด 24 ชั่วโมงเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์โดยหยุดพักเพื่อนอนหลับเล็กน้อยแม้ว่าชาวสลาฟจะมีพวกเราสามคนก็ตาม (“สลาฟ” เพราะชื่อของทั้งสามลงท้ายด้วย “สลาฟ”)

ก่อนอื่น จำเป็นต้องประเมินว่าจะเกิดอะไรขึ้นในวงจรสวิตชิ่งบริดจ์เมื่อพยายามจ่ายแรงดันให้กับขดลวดในทิศทางตรงกันข้ามหลังจากที่กระแสเริ่มไหลผ่านไปแล้ว เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ฉันใช้โปรแกรมจำลอง LTSpice กับไลบรารีองค์ประกอบที่จำเป็น (ซึ่งฉันใช้ คล้ายๆ กัน) ฉันตัดสินใจใช้ทรานซิสเตอร์ IGBT ที่เชื่อมต่อแบบขนานเป็นคีย์ การค้นหาโดย Google แสดงให้เห็นว่าการเชื่อมต่อแบบขนานของทรานซิสเตอร์ IGBT ในปืน Gaussian จะทำงานได้อย่างถูกต้องหากทรานซิสเตอร์แต่ละตัวมีความต้านทานเพิ่มเติมเล็กน้อย (จากหน่วยความจำ เช่น 0.1 - 0.5 โอห์ม) หากไม่มีตัวต้านทานเพิ่มเติม ทรานซิสเตอร์มักจะไหม้ทีละตัว นอกจากนี้ เพื่อป้องกันการเหนี่ยวนำตัวเอง ทรานซิสเตอร์แต่ละตัวต้องมีไดโอดป้องกัน แน่นอนว่าตัวเก็บประจุนั้นใช้อิเล็กโทรไลต์ธรรมดาที่มีความจุ 330 - 470 ไมโครฟารัดและแรงดันไฟฟ้า 450 โวลต์ ค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดสำหรับเครื่องจำลองได้มาจากการคำนวณของขดลวดในโปรแกรม FEMM ทรานซิสเตอร์ IGBT ถูกควบคุมผ่านออปโตไดรเวอร์สำหรับจุดประสงค์นี้โดยเฉพาะ เนื่องจากจำเป็นต้องมีการแยกด้วยไฟฟ้า

ผลปรากฎว่าในวงจรบริดจ์ ระหว่างการเชื่อมต่อขดลวดใหม่ ทรานซิสเตอร์มีกระแสไฟย้อนกลับที่ทรงพลังซึ่งไม่สอดคล้องกับอายุการใช้งานของซิลิกอน ไม่มีอะไรแก้ปัญหานี้ได้อย่างแน่นอนและวาริสเตอร์ก็ไม่ได้บันทึกเช่นกัน ในทางกลับกัน หากคุณถอดทรานซิสเตอร์ตามแนวทแยงหนึ่งตัวและปล่อยไดโอดไว้ที่นั่น คุณจะได้วงจรการกู้คืนพลังงาน ในกรณีของการพักฟื้น พลังงานที่เหลือของขดลวดหลังจากที่กระสุนปืนผ่านไปจะถูกส่งกลับไปยังตัวเก็บประจุ

ฉันแจ้งข่าวทั้งสองนี้แก่ลูกค้า อย่างไรก็ตาม ลูกค้ากล่าวว่าต้องดำเนินการกลับขั้วโดยไม่ล้มเหลว แม้ว่าจะต้องเสียสละประสิทธิภาพก็ตาม (แม้ว่าเป้าหมายเดิมคือการเพิ่มประสิทธิภาพก็ตาม) เป็นผลให้ฉันเปิดขดลวดเป็นอนุกรมพร้อมตัวต้านทานเพิ่มเติมซึ่งค่าที่ฉันเลือกขึ้นอยู่กับค่ากระแสย้อนกลับที่อนุญาตของทรานซิสเตอร์

การคำนวณคอยล์

บางทีอาจเป็นตอนที่ฉันพบการคำนวณขดลวดสำหรับปืน Gauss เป็นครั้งแรกที่ฉันได้เรียนรู้ว่าคอมพิวเตอร์สามารถคำนวณบางสิ่งได้เป็นเวลาหลายชั่วโมง หากไม่ใช่ทั้งวัน อย่างที่ฉันเขียนไปก่อนหน้านี้ การคำนวณนั้นดำเนินการด้วยพลังของสคริปต์พิเศษในโปรแกรม FEMM เพื่อนคนหนึ่งให้สคริปต์ "จริง" สำหรับการคำนวณแก่ฉัน หากคุณสนใจ คุณสามารถค้นหา "coilgun_cu.lua" ทางอินเทอร์เน็ตหรือดาวน์โหลด นอกจากนี้ยังมีแหล่งข้อมูลสองแหล่ง ( และ ) ที่ฉันอ่านเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์ IGBT ตัวเดียวกัน และเกี่ยวกับ FEMM และอื่นๆ อีกมากมาย

หลังจากเสร็จสิ้นการคำนวณด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพแล้วจะได้รับค่าความเร็วของกระสุน, ประสิทธิภาพของปืน, จำนวนรอบ ฯลฯ ดีที่สุด เป็นไปได้มากว่าพวกเขาจะดีที่สุดในช่วงพารามิเตอร์คอยล์ที่กำหนดเท่านั้น

การควบคุมปืนใหญ่

เนื่องจากปืนเป็นแบบสามขั้นตอน คำถามจึงเกิดขึ้นเกี่ยวกับวิธีเปลี่ยนขดลวด ในการพิจารณาว่ามีกระสุนปืนอยู่ด้านหน้าของขดลวดจึงตัดสินใจใช้โซลูชันมาตรฐานในรูปแบบของเซ็นเซอร์ออปติคัล (ฉันแนะนำให้คุณซื้อ IR LED ที่นำเข้าเพื่อจุดประสงค์นี้ เนื่องจากของเก่าในประเทศใช้จำนวนมาก พลังงาน). มีการตัดสินใจที่จะกำหนดสัญญาณจากเซ็นเซอร์โดยใช้การขัดจังหวะภายนอกของไมโครคอนโทรลเลอร์ AVR ซีรีส์ ไมโครคอนโทรลเลอร์ยังวัดแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุและสร้างเสียงที่สอดคล้องกันที่ระดับประจุสองระดับ: เมื่อประจุประจุเต็มและเมื่อประจุใกล้เต็ม (80-90% ของค่าสูงสุด)

ตัวแปลงแรงดันไฟฟ้า

ในการชาร์จตัวเก็บประจุที่มีความจุรวมเกือบ 2,000 ไมโครฟารัดจากแบตเตอรี่ 12 โวลต์ถึงแรงดัน 450 โวลต์ จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงที่ทรงพลังเพียงพอ ฉันขี้เกียจเกินไปที่จะสร้างตัวแปลงตั้งแต่เริ่มต้น ดังนั้นฉันจึงถอดมันออกจากปืน Gauss ของฉันเอง สำหรับใครที่สงสัยว่ามันคือทรานสดิวเซอร์