Sziasztok barátaim! Bizonyára néhányan már olvasták vagy személyesen találkoztak a Gauss-féle elektromágneses gyorsítóval, amely ismertebb nevén „Gauss Gun”.

A hagyományos Gauss pisztoly nehezen beszerezhető vagy meglehetősen drága, nagy kapacitású kondenzátorok felhasználásával készül, és bizonyos vezetékek (diódák, tirisztorok stb.) is szükségesek a megfelelő terheléshez és tüzeléshez. Ez meglehetősen nehéz lehet azoknak, akik nem értenek semmit a rádióelektronikához, de a kísérletezés vágya nem engedi, hogy nyugodtan üljenek. Ebben a cikkben megpróbálok részletesen beszélni a fegyver működési elvéről, és arról, hogyan állíthat össze Gauss-gyorsítót minimálisra egyszerűsítve.

A fegyver fő része a tekercs. Általában egy dielektromos, nem mágneses rúdra van feltekerve, amely átmérője kissé meghaladja a lövedék átmérőjét. A javasolt kialakításban a tekercs akár "szemmel" is tekerhető, mert a működési elv egyszerűen nem teszi lehetővé a számítások elvégzését. Elegendő 0,2-1 mm átmérőjű réz vagy alumínium huzalt beszerezni lakk vagy szilikon szigetelésbe és 150-250 fordulattal feltekerni a hengerre úgy, hogy egy sor tekercselési hossza kb 2-3 cm legyen. használjon kész mágnesszelepet.

Amikor elektromos áram halad át egy tekercsen, mágneses mező keletkezik benne. Egyszerűen fogalmazva, a tekercs elektromágnessé alakul, amely beszív egy vaslövedéket, és hogy ne maradjon a tekercsben, csak le kell kapcsolnia az áramot, amikor belép a mágnesszelepbe.

A klasszikus fegyvereknél ezt pontos számításokkal, tirisztorok és egyéb alkatrészek használatával érik el, amelyek a megfelelő időben "levágják" az impulzust. Egyszerűen megszakítjuk a láncot, "amikor csak tudjuk". A mindennapi életben az elektromos áramkör vészszakításához biztosítékokat használnak, projektünkben is használhatók, de célszerűbb karácsonyfa-füzér izzóira cserélni. Alacsony feszültségű táplálásra tervezték, ezért 220 V-os hálózatról táplálva azonnal kiégnek és megszakítják az áramkört.

A kész készülék mindössze három részből áll: tekercsből, hálózati kábelből és a tekercshez sorba kapcsolt izzóból.

Sokan egyetértenek abban, hogy a fegyver használata ebben a formában rendkívül kényelmetlen és nem esztétikus, sőt néha nagyon veszélyes. Így hát egy kis rétegelt lemezre szereltem fel a készüléket. A tekercshez külön kapcsokat szereltem fel. Ez lehetővé teszi a mágnesszelep gyors cseréjét és a különböző opciókkal való kísérletezést. Az izzóhoz két vékonyra vágott szöget szereltem fel. A villanykörte vezetékeinek végei egyszerűen körültekerik őket, így az izzó nagyon gyorsan változik. Kérjük, vegye figyelembe, hogy maga a lombik egy speciálisan kialakított lyukban található.

Az a helyzet, hogy elsütve nagy villanás és szikrázik, ezért szükségesnek tartottam, hogy ezt a „patakot” kicsit lejjebb vigyem. Egy egyszerű egyfokozatú asztali elektromágneses tömeggyorsító vázlata vagy egyszerűen - Gauss pisztoly. Nevét Carl Gauss német tudósról kapta. Az én esetemben a gyorsító egy töltőből, egy áramkorlátozó terhelésből, két elektrolit kondenzátorból, egy voltmérőből és egy mágnesszelepből áll.

Tehát vegyünk mindent sorjában. A pisztoly töltése 220 V-ról történik. A töltés egy 1,5uF 400V-os kondenzátorból áll.Diódák 1N4006. Kimeneti feszültség 350 V.

Ezután jön az áramkorlátozó terhelés - H1, az én esetemben egy izzólámpa, de használhat egy erős, 500-1000 ohmos ellenállást. Az S1 gomb korlátozza a kondenzátorok töltését. Az S2 gomb erőteljes áramkisülést ad a mágnesszelepnek, így az S2-nek nagy áramot kell elviselnie, az én esetemben az elektromos panelen lévő gombot használtam.

A C1 és C2 kondenzátorok mindegyike 470 uF 400 V. Összesen 940 uF 400 V. Kösse be a kondenzátorokat a töltés során a polaritás és a feszültség figyelembevételével. Voltmérővel tudod szabályozni a feszültséget rajtuk.

És most a legnehezebb dolog Gauss fegyverünk tervezésében a mágnesszelep. Dielektromos rúdra van feltekerve. A törzs belső átmérője 5-6 mm. A huzal PEL 0,5-öt használt. A tekercs vastagsága 1,5 cm A hossza 2 cm A mágnesszelep feltekerésekor minden réteget el kell szigetelni szuper ragasztóval.

Az elektromágneses gauss pisztolyunkkal való gyorsítás érdekében szögeket vagy házi készítésű golyókat vágunk le 4-5 mm vastagságban, olyan hosszúak, mint egy orsó. A könnyebb golyók tovább repülnek. A nehezebbek kisebb távolságot repülnek, de több energiájuk van. A gauss fegyverem a sörösdobozokat átszúrja és golyótól függően 10-12 métert lő.

És mégis, a gyorsítóhoz jobb vastagabb vezetékeket választani, hogy kisebb legyen az ellenállás az áramkörben. Legyen rendkívül óvatos! A gyorsító feltalálása során többször is sokkot kaptam, tartsa be az elektromos biztonság szabályait, és figyeljen a szigetelés megbízhatóságára. Sok sikert a kreativitáshoz.

Beszéljétek meg a GAUSS GUN cikket

.
Ebben a cikkben Konstantin a How-todo-tól megmutatja, hogyan készíthet hordozható Gauss ágyút.

A projekt csak szórakozásból készült, így nem volt cél, hogy rekordokat döntsenek a Gauss-épületben.

Valójában Konstantin még ahhoz is lusta lett, hogy megszámolja a tekercset.

Kezdjük az elmélet ecsetelésével. Hogyan működik a Gauss fegyver?

Feltöltjük a kondenzátort nagy feszültséggel, és kisütjük a hengeren lévő rézhuzal tekercsére.

Amikor áram folyik rajta, erős elektromágneses mező jön létre. Ferromágneses golyót húznak a csőbe. A kondenzátor töltése nagyon gyorsan elhasználódik, és ideális esetben a tekercsen keresztüli áram leáll, amikor a golyó középen van.

Ezt követően tehetetlenségből repül tovább.

Mielőtt folytatná az összeszerelést, figyelmeztetni kell, hogy nagyon óvatosan kell dolgoznia a nagyfeszültséggel.

Főleg ekkora kondenzátorok használatakor elég veszélyes lehet.

Egyfokozatú fegyvert készítünk.

Először is az egyszerűség miatt. Az elektronika benne szinte elemi.

Egy többlépcsős rendszer gyártása során valamilyen módon át kell kapcsolni a tekercseket, ki kell számítani őket, és be kell szerelni az érzékelőket.

Másodszor, egy többlépcsős eszköz egyszerűen nem férne bele a pisztoly tervezett formájába.

Mert még most is tele van a test. Hasonló fordulópontos pisztolyokat vettek alapul.

A törzset 3D nyomtatón nyomtatják ki. Ehhez egy modellel kezdjük.

Fusion360-ban készítjük, minden fájl benne lesz a leírásban, ha hirtelen valaki ismételni akar.

Igyekszünk minden részletet a lehető legkompaktabban megfogalmazni. Egyébként nagyon kevés van belőlük.
4 db 18650 elem, összesen kb. 15V.
A modellben lévő ülésükön mélyedések vannak a jumperek felszereléséhez.

Amit vastag fóliából készítünk.
Egy modul, amely körülbelül 400 V-ra emeli az akkumulátor feszültségét a kondenzátor töltéséhez.

Maga a kondenzátor, és ez egy 1000 mikrofarad 450 V-os bank.

És az utolsó. A tényleges tekercs.

A többi apróság, mint a tirisztor, a nyitáshoz akkuk, az indítógombok elhelyezhető tetővel vagy a falra ragasztva.

Így nekik nincs külön ülés.
A hordóhoz nem mágneses csőre van szükség.

A tokot golyóstollal fogjuk használni. Ez sokkal egyszerűbb, minthogy kinyomtassuk egy nyomtatón, majd ledaráljuk.

A tekercskeretre 0,8 mm átmérőjű, lakkozott rézhuzalt tekerünk, az egyes rétegek közé szigetelést fektetve. Minden réteget mereven rögzíteni kell.

Minden réteget a lehető legszorosabban feltekerünk, forgatva forgatjuk, annyi réteget készítünk, amennyi belefér a tokba.

A fogantyú fából készült.

A modell készen áll, elindíthatja a nyomtatót.

Szinte minden alkatrész 0,8 mm-es fúvókával készül és csak a hengert tartó gomb 0,4 mm-es fúvókával készül.

A nyomtatás körülbelül hét órát vett igénybe, így kiderült, hogy csak rózsaszín műanyag maradt.
Nyomtatás után óvatosan tisztítsa meg a modellt a tartóktól. Alapozót és festéket a boltból vásárolunk.

Akrilfestéket nem lehetett használni, de még a földön sem volt hajlandó normálisan lefeküdni.
A PLA műanyag festéséhez speciális spray-k és festékek vannak, amelyek előkészítés nélkül is tökéletesen megállnak.
De ilyen festékeket nem találtak, persze ügyetlennek bizonyult.

Félig az ablakon kihajolva kellett festenem.

Mondjuk az egyenetlen felület egy ilyen stílus, és általában is így tervezték.
Amíg a nyomtatás és a festék szárad, vigyázzunk a fogantyúra.
Nem volt megfelelő vastagságú fa, ezért két parkettadarabot összeragasztunk.

Ha megszáradt, szúrófűrésszel durva formát adunk neki.

Kicsit meglepődünk, hogy az akkumulátoros kirakós fűrész 4 cm fát különösebb nehézség nélkül vág.

Ezután egy dremel és egy fúvóka segítségével lekerekítjük a sarkokat.

A munkadarab kis szélessége miatt a fogantyú dőlésszöge nem egészen a kívánt.

Csináljuk ezeket a kellemetlenségeket ergonómiával.

A szabálytalanságokat csiszolópapíros fúvókával felülírjuk, kézzel menjünk át a 400-ason.

Csupaszítás után több rétegben kenjük be olajjal.

Rögzítjük a fogantyút az önmetsző csavarhoz, miután korábban megfúrtuk a csatornát.

Csiszolópapírral és tűreszelővel minden részletet egymáshoz igazítunk, hogy minden úgy zárjon, tartson és tapadjon ahogy kell.

Tovább lehet lépni az elektronikára.
Az első lépés a gomb telepítése. Hozzávetőlegesen becsülve, hogy a jövőben ez ne zavarjon sokat.

Ezután szerelje össze az elemtartót.
Ehhez vágja csíkokra a fóliát, és ragassza az akkumulátor érintkezői alá. Az akkumulátorok sorba vannak kötve.

Mindig ellenőrizzük, hogy van-e megbízható kapcsolat.
Ha ez megtörtént, a gombon keresztül csatlakoztathatja a nagyfeszültségű modult és egy kondenzátort.

Akár tölteni is lehet.
Kb. 410 V-ra állítottuk a feszültséget, hogy a záróérintkezők hangos pukkanása nélkül kisüthessük a tekercsbe, kapcsolóként működő tirisztort kell használni.

És ahhoz, hogy zárjon, elég egy kis, másfél voltos feszültség a vezérlőelektródán.

Sajnos kiderült, hogy a step-up modulnak van egy középpontja, és ez nem teszi lehetővé, hogy a már behelyezett akkumulátorokról különösebb trükkök nélkül vezérlőfeszültséget vegyünk.

Ezért ujjelemet veszünk.

Egy kis óragomb triggerként szolgál, nagy áramot kapcsolva a tirisztoron keresztül.

Ez lett volna a vége, de két tirisztor nem bírta az ilyen visszaéléseket.
Így egy erősebb, 70TPS12-es tirisztort kellett választanom, az 1200-1600V-ot és 1100A-t bír ki impulzusonként.

Mivel a projekt még egy hétig befagyott, ezért további alkatrészeket is vásárolunk, hogy töltésjelzőt készítsünk. Két üzemmódban működik, csak egy diódát világít meg, eltolja azt, vagy felváltva világít.

A második lehetőség szebbnek tűnik.

A rendszer meglehetősen egyszerű, de az Ali-n vásárolhat egy kész ilyen modult.

Néhány megaohmos ellenállás hozzáadásával az indikátor bemenetéhez közvetlenül csatlakoztathatja a kondenzátorhoz.
Az új tirisztor a tervek szerint könnyen átengedi az erős áramokat.

Az egyetlen dolog az, hogy nem zár be, vagyis gyújtás előtt ki kell kapcsolni a töltést, hogy a kondenzátor teljesen lemerülhessen, és a tirisztor az eredeti állapotába kerüljön.

Ez elkerülhető lett volna, ha az átalakító félhullámú egyenirányítóval rendelkezik.
A meglévő sikerek újraalkotására tett kísérletek nem jártak sikerrel.

Elkezdheti a golyók gyártását. Mágnesesnek kell lenniük.

Olyan csodálatos tiplik-szegeket vehetsz, amelyek átmérője 5,9 mm.

És a csomagtartó tökéletesen illeszkedik, csak le kell vágni a kalapot, és egy kicsit élesíteni.

A golyó súlya 7,8 g volt.

Sebesség sajnos most nincs mit mérni.

Az összeszerelést a test és a tekercs ragasztásával fejezzük be.

Ki lehet próbálni, ez a játék jól lyukasztja az alumíniumdobozokat, átüti a kartondobozokat, és általában érezni is lehet az erőt.

Bár sokan azt állítják, hogy a Gauss ágyú néma, kilövéskor egy kicsit pukkan, még golyó nélkül is.

Ha nagy áramot vezetnek át a tekercs vezetékén, bár ez a másodperc töredéke alatt történik, az felmelegszik és kissé kitágul.
Ha a tekercset epoxigyantával impregnálja, részben megszabadulhat ettől a hatástól.

A házi készítésűt Konstantin, How-todo workshop mutatta be nektek.

Helló. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan készítsünk egy mikrokontrollerrel összeszerelt hordozható Gauss-elektromágneses pisztolyt. Nos, a Gauss fegyverrel kapcsolatban persze izgultam, de kétségtelen, hogy elektromágneses fegyverről van szó. Ezt a mikrokontrolleren lévő eszközt azért fejlesztették ki, hogy megtanítsák a kezdőknek a mikrokontrollerek programozását egy elektromágneses pisztoly saját kezű elkészítésének példájával. Elemezzünk néhány tervezési pontot magában a Gauss elektromágneses pisztolyban és a mikrokontroller programjában.

A kezdetektől fogva el kell döntenie magának a pisztoly csövének átmérőjét és hosszát, valamint azt az anyagot, amelyből készül. Higanyos hőmérő alól 10 mm átmérőjű műanyag tokot használtam, mivel alapjáraton feküdtem. Használhat bármilyen rendelkezésre álló anyagot, amely nem ferromágneses tulajdonságokkal rendelkezik. Ezek üveg, műanyag, rézcső stb. A henger hossza a használt elektromágneses tekercsek számától függhet. Az én esetemben négy elektromágneses tekercset használnak, a hordó hossza húsz centiméter.

Ami a használt cső átmérőjét illeti, a működés során az elektromágneses pisztoly azt mutatta, hogy figyelembe kell venni a hordó átmérőjét a használt lövedékhez képest. Egyszerűen fogalmazva, a hordó átmérője nem lehet sokkal nagyobb, mint a használt lövedék átmérője. Ideális esetben az elektromágneses fegyver csövének a lövedék alá kell illeszkednie.

A héjak létrehozásának anyaga a nyomtató öt milliméter átmérőjű tengelye volt. Ebből az anyagból öt darab 2,5 centiméter hosszú nyersdarab készült. Bár lehet acél nyersdarabokat is használni mondjuk huzalból vagy elektródából - mit lehet találni.

Figyelni kell magának a lövedéknek a súlyára. A súlyt a lehető legalacsonyabban kell tartani. Kicsit nehezek a héjaim.

A fegyver létrehozása előtt kísérleteket végeztek. Egy toll üres pasztáját hordónak, tűt lövedéknek használtak. A tű könnyen átszúrta az elektromágneses pisztoly közelében elhelyezett tár fedelét.

Mivel az eredeti Gauss elektromágneses pisztoly a kondenzátor nagyfeszültségű, körülbelül háromszáz voltos töltésének elvén alapul, biztonsági okokból a kezdő rádióamatőröknek alacsony, körülbelül húsz voltos feszültséggel kell táplálniuk. Az alacsony feszültség ahhoz a tényhez vezet, hogy a lövedék hatótávolsága nem túl hosszú. De ismét minden a használt elektromágneses tekercsek számától függ. Minél több elektromágneses tekercset használnak, annál nagyobb a lövedék gyorsulása az elektromágneses fegyverben. A cső átmérője is számít (minél kisebb a cső átmérője, annál távolabb repül a lövedék) és maguknak az elektromágneses tekercseknek a tekercselési minősége is. Egy elektromágneses fegyver tervezésénél talán az elektromágneses tekercsek a legalapvetőbbek, erre komoly figyelmet kell fordítani a maximális lövedékrepülés érdekében.

Megadom az elektromágneses tekercsem paramétereit, lehet, hogy neked eltérőek. A tekercs 0,2 mm átmérőjű huzallal van feltekercselve. Az elektromágneses tekercsréteg tekercselési hossza két centiméter, és hat ilyen sort tartalmaz. Nem különítettem el minden új réteget, hanem elkezdtem egy új réteget feltekerni az előzőre. Tekintettel arra, hogy az elektromágneses tekercseket alacsony feszültség táplálja, meg kell szereznie a tekercs maximális Q-tényezőjét. Ezért az összes fordulatot szorosan egymáshoz tekerjük, fordulattal fordulni.

Ami az adagolót illeti, itt nincs szükség különösebb magyarázatra. Mindent a nyomtatott áramköri lapok gyártása során visszamaradt fóliatextolit hulladékból forrasztottak. A képeken minden részletesen látható. A feeder szíve az SG90 szervo, amelyet egy mikrokontroller hajt meg.

Az előtoló rúd 1,5 mm átmérőjű acélrúdból készül, a rúd végén egy m3-es anya van forrasztva a szervohajtáshoz való csatoláshoz. Mindkét végén meghajlított 1,5 mm átmérőjű rézhuzal van felszerelve a szervo billenőre a kar növelésére.

Ez az egyszerű, rögtönzött anyagokból összeállított eszköz elegendő ahhoz, hogy egy lövedéket egy elektromágneses fegyver csövébe tápláljon. Az adagolórúdnak teljesen ki kell lépnie a töltőtárból. Egy 3 mm belső átmérőjű és 7 mm hosszú repedezett sárgaréz oszlop szolgált az ellátó rúd megvezetéseként. Kár volt kidobni, így jól jött, sőt, mint a fóliatextolit darabkák.

Az atmega16 mikrokontroller programját az AtmelStudio-ban hozták létre, és ez egy teljesen nyílt forráskódú projekt az Ön számára. Vegye figyelembe a mikrokontroller program néhány beállítását, amelyeket meg kell tenni. Az elektromágneses pisztoly leghatékonyabb működéséhez be kell állítania minden elektromágneses tekercs működési idejét a programban. A beállítás sorrendben történik. Először forrassza az első tekercset az áramkörbe, a többit ne csatlakoztassa. Állítsa be az időt a programban (ezredmásodpercben).

Villogassa a mikrokontrollert, és futtassa a programot a mikrokontrolleren. Az orsó erőfeszítésének elegendőnek kell lennie a lövedék meghúzásához és a kezdeti gyorsulás eléréséhez. Miután elérte a lövedék maximális repülését, beállítja a tekercs idejét a mikrokontroller programban, csatlakoztassa a második tekercset, és állítsa be az időt is, így a lövedék még nagyobb hatótávolságát éri el. Ennek megfelelően az első tekercs bekapcsolva marad.

PORTA |=(1 PORTA &=~(1

Ily módon beállítja az egyes elektromágneses tekercsek működését, sorrendben összekapcsolva őket. Ahogy a Gauss elektromágneses fegyverben lévő elektromágneses tekercsek száma növekszik, a lövedék sebességének és ennek megfelelően hatótávolságának is növekednie kell.

Ez a gondos eljárás az egyes tekercsek beállításánál elkerülhető. Ehhez azonban magának az elektromágneses pisztolynak az eszközét modernizálni kell az elektromágneses tekercsek közötti érzékelők felszerelésével, amelyek nyomon követhetik a lövedék mozgását az egyik tekercsről a másikra. A mikrokontrollerrel kombinált érzékelők nemcsak leegyszerűsítik a hangolási folyamatot, hanem növelik a lövedék hatótávolságát is. Nem én csináltam ezeket a harangokat és sípokat, és nem bonyolítottam a mikrokontroller programot. A cél egy érdekes és egyszerű projekt megvalósítása volt mikrokontroller segítségével. Milyen érdekes, természetesen téged megítélni. Hogy őszinte legyek, gyerekkoromban boldog voltam, „csépeltem” ettől a készüléktől, és volt egy ötletem egy komolyabb, mikrokontrolleres készülékre. De ez egy másik cikk témája.

Program és séma -

9 830 megtekintés

A híres Gauss pisztoly erőteljes modellje, amelyet saját kezűleg készíthet rögtönzött eszközökkel, elégedett. Ez a házi készítésű Gauss fegyver nagyon egyszerűen készült, könnyű kialakítású, minden házi készítésű szerelmes és rádióamatőr megtalálja az összes használt alkatrészt. A tekercsszámító program segítségével a maximális teljesítményt érheti el.

Tehát a Gauss ágyú elkészítéséhez szükségünk van:

1. Rétegelt lemez darab.
2. Műanyag lap.
3. Műanyag cső a szájkosárhoz ∅5 mm.
4. Rézhuzal tekercshez ∅0,8 mm.
5. Nagy elektrolit kondenzátorok
6. Start gomb
7. Tirisztor 70TPS12
8. Elemek 4X1,5V
9. Izzólámpa és foglalat hozzá 40W
10. 1N4007 dióda

A test összeszerelése a Gauss pisztoly sémájához

A tok alakja bármilyen lehet, nem szükséges betartani a bemutatott sémát. A tok esztétikus megjelenése érdekében festékszóróval lefestheti.

Alkatrészek beszerelése a Gauss ágyú házába

Kezdetben felszereljük a kondenzátorokat, jelen esetben műanyag kötésekre rögzítették, de gondolhat egy másik rögzítésre is.

Ezután a ház külső oldalára szereljük be az izzólámpához való patront. Ne felejtsen el két tápkábelt csatlakoztatni hozzá.

Ezután helyezzük az elemtartót a tokba, és rögzítsük például facsavarokkal vagy más módon.

Tekercselés a Gauss ágyúhoz

A Gauss-tekercs kiszámításához használhatja a FEMM programot, a FEMM programot a következő linkről töltheti le: https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

A program használata nagyon egyszerű, be kell írni a szükséges paramétereket a sablonba, be kell tölteni a programba, és a kimeneten megkapjuk a tekercs és a jövőbeli fegyver egészének összes jellemzőjét, a sebességig. lövedék.

Szóval, kezdjük a tekerést! Először ki kell venni az előkészített csövet, és PVA ragasztóval papírt kell köré csomagolni úgy, hogy a cső külső átmérője 6 mm legyen.

Ezután lyukakat fúrunk a szegmensek közepébe, és ráhelyezzük őket a csőre. Rögzítse őket forró ragasztóval. A falak közötti távolságnak 25 mm-nek kell lennie.

Felhelyezzük a tekercset a hordóra, és folytassuk a következő lépéssel ...

Gauss ágyú séma. Szerelés

Az áramkört a ház belsejében felületi szereléssel szereljük össze.

Ezután felszereljük a gombot a házra, fúrunk két lyukat, és odafűzzük a tekercs vezetékeit.

A használat egyszerűsítése érdekében állványt készíthet a fegyverhez. Ebben az esetben egy fatömbből készült. A kocsi ezen változatában a hordó szélei mentén rések maradtak, ez szükséges a tekercs beállításához, a tekercs mozgatásával a legnagyobb teljesítmény érhető el.

Az ágyúhéjak fémszögből készülnek. A szegmensek 24 mm hosszúak és 4 mm átmérőjűek. A lőszerdarabokat élesíteni kell.

Feliratkozás a hírekre

A sci-fi minden rajongója ismeri az elektromágneses fegyvereket. Az ilyen technológiákat mechanikus, elektronikus és elektromos alkatrészek kombinációjaként ábrázolják. De hogy néz ki egy ilyen fegyver a valóságban, van-e a legkisebb esélye a létezésére?

Technológiai jellemzők

A Gauss puska egyszerre több tulajdonsága miatt is érdekes a kutatók számára. Ennek a technológiának a megvalósítása elkerüli a fegyverek melegítését. Következésképpen gyorstüzelő tulajdonságai addig ismeretlen határokig emelkednek. Ezenkívül a technológiai ötletek megtestesülése a valóságban szükségessé teszi a patrontokok elhagyását, ami nagyban leegyszerűsíti a fényképezést.

Alapértelmezés szerint a Gauss puska vékony, keskeny lövedékeket tud kilőni a legnagyobb átütőerővel. A patron gyorsulása ebben az esetben abszolút független az átmérőtől.

A fegyver működéséhez elegendő az elektromos árammal történő újratöltés. Ami az ismert sémákat illeti, szerkezetükben gyakorlatilag nincsenek mozgó elemek.

Lövés elve

Jelenleg a fegyver fejlesztési szakaszban van. Az ötlet szerint vaspatronokkal kellene lőni. A lőfegyverek társaitól eltérően azonban a kagylókat nem a porgázok nyomása, hanem egy mágneses mező hozza mozgásba.

Valójában a Gauss puska meglehetősen primitív elv szerint működik. A hordó mentén elektromágneses tekercsek sora található. A patronokat mechanikusan töltik be a tárból. Az egyik tekercs felhúzza a töltést. Amint a kazetta eléri a hordó közepét, aktiválódik a következő tekercs, ami miatt felgyorsul.

A tetszőleges számú tekercs hordó mentén történő egymás utáni elhelyezése elméletileg lehetővé teszi a lövedék azonnali, elképzelhetetlen sebességre való szétoszlását.

Előnyök és hátrányok

Az elektromágneses puska elméletileg olyan előnyökkel rendelkezik, amelyek semmilyen más ismert fegyverrel elérhetetlenek:

• a lövedék sebességének kiválasztásának képessége;
• ujjak hiánya;
• abszolút néma lövések végrehajtása;
• kevés hozam;
• magas megbízhatóság;
• kopásállóság;
• levegő nélküli működés, különösen a világűrben.

A meglehetősen egyszerű működési elv és az egyszerű felépítés ellenére a Gauss puskának van néhány hátránya, amelyek akadályt jelentenek fegyverként való használatában.

A fő probléma az elektromágneses tekercsek alacsony hatásfoka. Speciális tesztek azt mutatják, hogy a töltésnek csak körülbelül 7%-a alakul ki mozgási energiává, ami nem elegendő a patron mozgásba hozásához.

A második nehézség a kondenzátorok jelentős energiafogyasztása és hosszú távú felhalmozódása. A fegyverrel együtt egy meglehetősen nehéz és terjedelmes energiaforrást kell vinnie.

A fentiek alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy a modern körülmények között gyakorlatilag nincs kilátás az ötlet kézifegyverként való megvalósítására. A helyes irányba történő pozitív elmozdulás csak erős, autonóm és egyben kompakt elektromos áramforrások kifejlesztése esetén lehetséges.

Prototípusok

Jelenleg egyetlen sikeres példa sincs a rendkívül hatékony elektromágneses fegyverek létrehozására. Ez azonban nem zavarja a prototípusok fejlesztését. A legsikeresebb példa a Delta V Engineering mérnöki iroda találmánya.

A fejlesztők 15 töltős készüléke meglehetősen nagy sebességű tüzelést tesz lehetővé, másodpercenként 7 lövést ad le. Sajnos a puska átütő ereje csak üvegek és dobozok törésére elegendő. Az elektromágneses fegyver súlya körülbelül 4 kg, és 6,5 mm-es kaliberű golyókat lő ki.

A mai napig a fejlesztő még nem tudott sikert elérni a puska fő hátrányának - a lövedékek rendkívül alacsony indulási sebességének - leküzdésében. Itt ez a szám csak 43 m/s. Ha párhuzamot vonunk, akkor a légpuskából kilőtt patron torkolati sebessége közel 20-szor nagyobb.

Gauss találmánya a számítógépes játékokban

A sci-fi játékokban az elektromágneses fegyver szinte a legerősebb, gyorstüzelő és valóban halálos fegyver. Vicces, de a speciális effektusok nagy része nem jellemző erre a találmányra.

A legszembetűnőbb példa a pisztoly és a Gauss puska, amelyek a Fallout játékok kultikus sorozatának szereplői rendelkezésére állnak. A valódi prototípushoz hasonlóan a virtuális fegyver is töltött elektromágneses részecskék alapján működik.

Az S.T.A.L.K.E.R. a Gauss fegyvernek alacsony a tűzsebessége, ami közel áll a valós prototípusok tulajdonságaihoz. Ugyanakkor a fegyvernek a legnagyobb ereje van. A leírás szerint a fegyver a rendellenes jelenségek energiája alapján működik.

A Master of Orion játékok azt is lehetővé teszik a játékos számára, hogy űrhajókat szereljen fel Gauss ágyúkkal. Itt a fegyver elektromágneses lövedékeket lő ki, amelyek sebzési erőssége nem függ a cél távolságától.

Menő dolog olyan fegyverekkel rendelkezni, amelyek a számítógépes játékokban is csak egy őrült tudós laborjában vagy a jövőbe vezető időkapu közelében találhatók meg. Figyelni, ahogy a technológiával szemben közömbös emberek akaratlanul is a készülékre szegezik a tekintetüket, a lelkes játékosok pedig sietve felkapják állukat a padlóról - ehhez érdemes egy napot eltölteni egy Gauss-fegyver összeszerelésével.

Szokás szerint úgy döntöttünk, hogy a legegyszerűbb kialakítással kezdjük - egy tekercses indukciós pisztollyal. A lövedék többlépcsős gyorsításával kapcsolatos kísérleteket tapasztalt elektronikai mérnökökre bízták, akik képesek voltak komplex kapcsolórendszert felépíteni erős tirisztorokra, és finomhangolni a tekercsek szekvenciális kapcsolási pillanatait. Ehelyett arra a lehetőségre összpontosítottunk, hogy széles körben elérhető alapanyagokból készítsünk ételt. Tehát egy Gauss ágyú megépítéséhez először vásárolni kell. A rádióüzletben vásárolnia kell több 350-400 V feszültségű, 1000-2000 mikrofarad összkapacitású kondenzátort, 0,8 mm átmérőjű zománcozott rézhuzalt, elemtartót a Krona számára és két 1,5 voltos típust. C elem, egy billenőkapcsoló és egy gomb. Vegyünk öt eldobható Kodak fényképezőgépet a fényképészeti cikkekben, egy egyszerű négy tűs relét egy Zhiguliból az autóalkatrészekben, egy csomag szívószálat a koktélokhoz a „termékekben”, és egy műanyag pisztolyt, géppuskát, sörétes puskát, puskát vagy bármilyen más fegyvert, a „játékokban” szeretnél a jövő fegyverévé válni.

Bajuszra tekerünk

Fegyverünk fő erőeleme egy induktor. Gyártásával érdemes elkezdeni a fegyver összeszerelését. Vegyen egy 30 mm hosszú szalmát és két nagy alátétet (műanyag vagy karton), csavarja és anya segítségével szerelje össze őket orsóvá. Kezdje el óvatosan, tekercsenként tekerni köré a zománcozott huzalt (nagy huzalátmérővel ez elég egyszerű). Ügyeljen arra, hogy ne hajlítsa meg élesen a vezetéket, ne sértse meg a szigetelést. Az első réteg befejezése után töltse fel szuperragasztóval, és kezdje el feltekerni a következőt. Tegye ezt minden réteggel. Összesen 12 réteget kell tekercselnie. Ezután szétszerelheti az orsót, eltávolíthatja az alátéteket, és a tekercset egy hosszú szívószálra helyezheti, amely hordóként fog szolgálni. A szívószál egyik végét le kell dugni. Az elkészült tekercset egy 9 voltos akkumulátorra csatlakoztatva könnyű tesztelni: ha gemkapcsot tart, akkor sikerült. A tekercsbe szívószálat szúrhatunk, és szolenoid szerepében tesztelhetjük: aktívan magába kell húznia egy darab gemkapcsot, és pulzálva akár 20-30 cm-rel ki is dobhatja a hordóból.

Miután elsajátította az egyszerű egytekercses áramkört, kipróbálhatja magát egy többlépcsős fegyver megépítésében - elvégre ilyennek kell lennie egy igazi Gauss fegyvernek. A tirisztorok (nagy teljesítményű vezérelt diódák) ideálisak kisfeszültségű áramkörök (több száz voltos) kapcsolóelemeként, nagyfeszültségű (több ezer voltos) áramkörök szabályozott szikraközeként. A jelet a tirisztorok vagy szikraközök vezérlőelektródáihoz maga a lövedék küldi, elrepülve a tekercsek közötti hordóba szerelt fotocellák mellett. Az egyes tekercsek kikapcsolásának pillanata teljes mértékben az azt tápláló kondenzátortól függ. Legyen óvatos: a kapacitás túlzott növekedése adott tekercsimpedancia mellett az impulzus időtartamának növekedéséhez vezethet. Ez viszont oda vezethet, hogy miután a lövedék áthalad a mágnesszelep közepén, a tekercs bekapcsolva marad, és lelassítja a lövedék mozgását. Az oszcilloszkóp segítségével részletesen nyomon követheti és optimalizálhatja az egyes tekercsek be- és kikapcsolási pillanatait, valamint megmérheti a lövedék sebességét.

Értékeket boncolgatunk

Erőteljes elektromos impulzus generálására a kondenzátortelep a legalkalmasabb (ebben a véleményben szolidárisak vagyunk a legerősebb laboratóriumi sínfegyverek alkotóival). A kondenzátorok nem csak a nagy energiakapacitásukra jók, hanem arra is, hogy nagyon rövid időn belül le tudják adni az összes energiát, mielőtt a lövedék elérné a tekercs közepét. A kondenzátorokat azonban valahogyan fel kell tölteni. Szerencsére a töltő bármelyik fényképezőgépben megtalálható: a kondenzátort ott használják, hogy nagyfeszültségű impulzust képezzenek a vakugyújtó elektródának. Nekünk az eldobható kamerák jönnek be a legjobban, mert a kondenzátor és a "töltő" az egyetlen elektromos alkatrészük, ami azt jelenti, hogy a töltőáramkört gyerekjáték kivenni belőlük.

A Quake játékok híres vasúti fegyvere nagy különbséggel az első helyet foglalja el a rangsorban. A „sín” elsajátítása sok éven át kiemeli a haladó játékosokat: a fegyverhez filigrán lövési pontosság szükséges, de találat esetén egy nagy sebességű lövedék szó szerint darabokra tépi az ellenséget.

Az eldobható fényképezőgép szétszerelése az a szakasz, ahol óvatosnak kell lenni. A ház kinyitásakor ne érintse meg az elektromos áramkör elemeit: a kondenzátor hosszú ideig képes megtartani a töltést. Miután hozzáfért a kondenzátorhoz, először zárja le annak termináljait egy dielektromos fogantyús csavarhúzóval. Csak ezután érintheti meg a táblát anélkül, hogy félne az áramütéstől. Távolítsa el az akkumulátorkapcsokat a töltőáramkörből, forrassza ki a kondenzátort, forrassza a jumpert a töltőgomb érintkezőihez - többé nem lesz rá szükségünk. Így készítsen elő legalább öt töltőlapot. Ügyeljen a vezető sávok elhelyezkedésére a táblán: ugyanazon áramköri elemekhez különböző helyeken csatlakozhat.

A kizárási zónás mesterlövész fegyver a realizmus miatt második helyezést ért el: az LR-300-as puskára épülő elektromágneses gyorsító számos tekercsben csillog, jellegzetesen zúg a kondenzátorok töltésekor, és kolosszális távolságból agyonüti az ellenséget. A vaku műterméke áramforrásként szolgál.

A prioritások beállítása

A kondenzátor kapacitásának kiválasztása a lövési energia és a fegyvertöltési idő közötti kompromisszum kérdése. Négy párhuzamosan kapcsolt 470 mikrofarad (400 V) kondenzátor mellett döntöttünk. Minden lövés előtt körülbelül egy percet várunk, amíg a töltőáramkörök LED-jei jelzik, hogy a kondenzátorok feszültsége elérte az előírt 330 V-ot. A töltési folyamatot felgyorsíthatja, ha több 3 voltos akkumulátorrekeszt csatlakoztat a töltőhöz. áramkörök párhuzamosan. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy a nagy teljesítményű "C" típusú akkumulátorokban túl sok áram van a gyenge kameraáramkörökhöz. A kártyákon lévő tranzisztorok kiégésének elkerülése érdekében minden 3 voltos szerelvényhez 3-5 töltőáramkört kell párhuzamosan csatlakoztatni. Fegyverünkön csak egy akkumulátorrekesz csatlakozik a "töltésekhez". Az összes többi tartalék magazinként szolgál.

Az érintkezők elhelyezkedése egy Kodak eldobható fényképezőgép töltőáramkörén. Ügyeljen a vezető pályák elhelyezkedésére: az áramkör minden vezetéke több kényelmes helyen forrasztható a táblához.

Biztonsági zónák meghatározása

Senkinek nem javasoljuk, hogy az ujja alatt tartson egy gombot, amely kisüti a 400 voltos kondenzátorok akkumulátorát. A süllyedés vezérléséhez jobb relét telepíteni. Ennek vezérlő áramköre a kioldógombon keresztül egy 9 voltos akkumulátorhoz, a vezérelt áramkör pedig a tekercs és a kondenzátorok közötti áramkörhöz csatlakozik. A sematikus diagram segít a pisztoly helyes összeszerelésében. A nagyfeszültségű áramkör összeszerelésénél legalább egy milliméter keresztmetszetű vezetéket használjon, a töltő- és vezérlőáramkörökhöz bármilyen vékony vezeték megfelelő. Amikor az áramkörrel kísérletezik, ne feledje, hogy a kondenzátoroknak lehet maradék töltése. Rövidzárlattal ürítse ki őket, mielőtt megérintené.

Az egyik legnépszerűbb stratégiai játékban a Globális Biztonsági Tanács (GDI) gyalogosai erős páncéltörő sínfegyverekkel vannak felszerelve. Emellett a GDI tartályokra is felszerelnek sínfegyvereket frissítésként. Veszély szempontjából egy ilyen tank nagyjából megegyezik a Star Wars Star Destroyerével.

Összegezve

A felvételi folyamat a következőképpen néz ki: kapcsolja be a főkapcsolót; várja a LED-ek fényes fényét; leeresztjük a lövedéket a hordóba úgy, hogy kissé a tekercs mögött legyen; kapcsolja ki a tápfeszültséget, hogy tüzelésekor az elemek ne vegyenek fel energiát magukról; célozzon, és nyomja meg a kioldó gombot. Az eredmény nagyban függ a lövedék tömegétől. Leharapott kalappal egy rövid köröm segítségével sikerült átlőnünk egy energiaitalos dobozt, ami felrobbant és egy szökőkúttal ellepte a fél szerkesztőséget. Ekkor a ragacsos szódától megtisztított ágyú ötven méter távolságból szöget lőtt a falba. És a sci-fi és a számítógépes játékok rajongóinak szívébe fegyverünk héj nélkül csap le.

Az Ogame egy többjátékos űrstratégia, amelyben a játékos a bolygórendszerek császárának érzi magát, és intergalaktikus háborúkat vív ugyanazokkal az élő ellenfelekkel. Az Ogame-et 16 nyelvre fordították le, köztük oroszra is. A Gauss Cannon az egyik legerősebb védekező fegyver a játékban.

Gauss pisztoly (gauss puska)

Egyéb elnevezések: gauss puska, gauss fegyver, gauss puska, gauss puska, gyorsítópuska.

A gauss puska (vagy nagyobb változata Gauss puska), akárcsak a vasúti fegyver, elektromágneses fegyver. Jelenleg nem létezik harci ipari formatervezés, bár számos laboratórium (főleg amatőr és egyetemi) továbbra is keményen dolgozik e fegyverek megalkotásán. A rendszer Carl Gauss (1777-1855) német tudósról kapta a nevét. Azt, hogy a matematikust milyen ijedtséggel tüntették ki ekkora megtiszteltetésben, én személy szerint nem értem (még nem tudom, vagy inkább nem rendelkezem a vonatkozó információkkal). Gaussnak sokkal kevésbé volt köze az elektromágnesesség elméletéhez, mint például Oerstednek, Ampère-nek, Faradaynek vagy Maxwellnek, de ennek ellenére a fegyvert róla nevezték el. A név beragadt, ezért használjuk.

Működési elve:
A Gauss puska tekercsekből (erőteljes elektromágnesekből) áll, amelyek dielektrikumból készült csőre vannak felszerelve. Áram esetén az elektromágnesek egy rövid pillanatra egymás után bekapcsolódnak a vevőtől a csőtorkolatig. Felváltva vonzanak maguk felé egy acélgolyót (tűt, nyílvesszőt vagy lövedéket, ha ágyúról beszélünk), és ezzel jelentős sebességre gyorsítják fel.

A fegyver előnyei:
1. Nincs patron. Ez lehetővé teszi az üzlet kapacitásának jelentős növelését. Például egy tár, amely 30 töltényt tartalmaz, 100-150 golyót képes betölteni.
2. Nagy tűzgyorsaság. Elméletileg a rendszer lehetővé teszi, hogy a következő golyó gyorsítása még azelőtt megkezdődjön, hogy az előző elhagyta volna a golyót.
3. Csendes lövés. A fegyver kialakítása lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a lövés legtöbb akusztikus összetevőjétől (lásd az ismertetőket), így a Gauss puskából való lövöldözés finom durranások sorozatának tűnik.
4. A leleplező vaku hiánya. Ez a funkció különösen éjszaka hasznos.
5. Alacsony hozam. Emiatt lövéskor a fegyver csöve gyakorlatilag nem emelkedik fel, így a tűz pontossága megnő.
6. Megbízhatóság. A Gauss puska nem használ patronokat, ezért a rossz minőségű lőszer kérdése azonnal eltűnik. Ha ezen kívül felidézzük a kiváltó mechanizmus hiányát, akkor maga a „gyújtáskihagyás” fogalma feledésbe merülhet, mint egy rémálom.
7. Fokozott kopásállóság. Ez a tulajdonság a mozgó alkatrészek kis számának, az alkatrészek és alkatrészek kis terhelésének a tüzelés során, valamint a lőpor égéstermékeinek hiányának köszönhető.
8. Nyílt térben és a lőpor égését elnyomó légkörben történő felhasználás lehetősége.
9. Állítható golyósebesség. Ez a funkció lehetővé teszi, hogy szükség esetén csökkentse a golyó sebességét a hang alá. Ennek eredményeként a jellegzetes pukkanások eltűnnek, és a gauss puska teljesen elnémul, ezért alkalmas titkos különleges műveletekre.

A fegyver hátrányai:
A Gauss puskák hiányosságai között gyakran említik a következőket: alacsony hatásfok, nagy energiafogyasztás, nagy tömeg és méretek, hosszú kondenzátor újratöltési idő stb. Szeretném elmondani, hogy mindezen problémák csak a modern technológia fejlettségi szintjének tudhatók be. . A jövőben, amikor kompakt és erős áramforrásokat hoznak létre, új szerkezeti anyagok és szupravezetők felhasználásával, a Gauss fegyver valóban erős és hatékony fegyverré válhat.

Az irodalomban természetesen fantasztikus, William Keith az Ötödik Idegenlégiós ciklusában Gauss puskával fegyverezte fel a légiósokat. (Egyik kedvenc könyvem!) A Klisand bolygó militaristái is használták, ami Jim di Grizzlyt hozta Garrison "A rozsdamentes acélpatkány bosszúja" című regényében. Azt mondják, a Gaussizmus a S.T.A.L.K.E.R. sorozat könyveiben is megtalálható, de én csak ötöt olvastam el belőlük. Nem találtam ilyesmit, de a többiek nevében nem beszélek.

Ami a személyes munkámat illeti, új "Marauders" című regényemben bemutattam a Tulában gyártott "Metel-16" Gauss karabélyt főszereplőmnek, Szergej Kornnak. Igaz, csak a könyv elején birtokolta. Végül is a főszereplő mindegy, ami azt jelenti, hogy jogosult egy lenyűgözőbb fegyverre.

Oleg Shovkunenko

Vélemények és megjegyzések:

Sándor 2013.12.29
4. A 3. igénypont szerint - egy szuperszonikus golyósebességű lövés minden esetben hangos lesz. Emiatt speciális szubszonikus töltényeket használnak a csendes fegyverekhez.
6. Az 5. igénypont szerint a visszarúgás minden olyan fegyverben benne van, amely "anyagi tárgyakat" lő ki, és a golyó és a fegyver tömegének arányától, valamint a golyót gyorsító erő lendületétől függ.
9. A 8. igénypont szerint - a légkör nem befolyásolja a lőpor égését egy lezárt töltényben. A világűrben a lőfegyverek is lőni fognak.
A probléma csak a fegyveralkatrészek mechanikai stabilitásában és a kenőanyag tulajdonságaiban lehet ultraalacsony hőmérsékleten. De ez a probléma megoldható, és még 1972-ben próbalövést végeztek a nyílt űrben az OPS-2 (Szaljut-3) katonai orbitális állomás egy orbitális fegyveréből.

Oleg Shovkunenko
Alexander jó, hogy írtál. Hogy őszinte legyek, a téma saját megértése alapján készítettem leírást a fegyverről. De lehet, hogy valami nem stimmelt. Menjünk együtt a pontokon.

3. tételszám. – Tüzelési csend.
Amennyire én tudom, bármely lőfegyverből leadott lövés hangja több összetevőből áll:
1) A fegyvermechanizmus működésének hangja vagy jobban mondva hangjai. Ezek közé tartozik az ütköző becsapódása a kapszulára, a redőny csörömpölése stb.
2) A hang, amely létrehozza a levegőt, amely megtöltötte a csövet a lövés előtt. Mind a golyó, mind a vágócsatornákon átszivárgó porgázok kiszorítják.
3) Az a hang, amelyet maguk a porgázok keltenek éles tágulás és lehűlés során.
4) Akusztikus lökéshullám által keltett hang.
Az első három pont egyáltalán nem vonatkozik a Gaussianizmusra. Előre látok egy kérdést a csőben lévő levegővel kapcsolatban, de egy Gauss-puskában a csövnek nem kell tömörnek és csőszerűnek lennie, ami azt jelenti, hogy a probléma magától megszűnik. Marad tehát a 4-es pont, csak az, amiről te, Sándor, beszélsz. Azt akarom mondani, hogy az akusztikus lökéshullám messze nem a felvétel leghangosabb része. A modern fegyverek hangtompítói gyakorlatilag egyáltalán nem harcolnak ellene. És mégis, a hangtompítóval ellátott lőfegyvereket még mindig némának nevezik. Ezért a Gauss-féle zajtalannak is nevezhető. Egyébként nagyon köszönöm, hogy emlékeztettél. Elfelejtettem megemlíteni a gauss fegyver előnyei között a golyó sebességének beállítását. Végül is be lehet állítani egy szubszonikus módot (amitől a fegyver teljesen néma lesz, és közelharcban való rejtett akciókhoz készült) és szuperszonikus (ez igazi háborúhoz való).

5. tételszám. – Gyakorlatilag nincs visszarúgás.
Természetesen a gassovkának is van hozama. Hol nélküle?! A lendület megmaradásának törvényét még nem törölték el. Csak a gauss puska működési elve teszi azt, hogy nem robbanásveszélyes, mint egy lőfegyverben, hanem feszített és sima, ezért sokkal kevésbé észrevehető a lövő számára. Bár őszintén szólva ez csak az én gyanúm. Eddig még nem lőttem ilyen fegyverből :))

8. cikkszám. "Mindkettő használatának lehetősége a világűrben ...".
Nos, egyáltalán nem mondtam semmit a lőfegyverek világűrben való használatának lehetetlenségéről. Csak úgy újra kell csinálni, annyi technikai problémát kell megoldani, hogy könnyebb legyen Gauss fegyvert készíteni :)) Ami a sajátos atmoszférájú bolygókat illeti, azokon a lőfegyver használata tényleg nem csak nehéz lehet. , de nem is biztonságos. De ez már a fantázia azon részéből való, amivel engedelmes szolgád foglalkozik.

Vjacseszlav 05.04.14
Köszönöm az érdekes történetet a fegyverekről. Minden nagyon hozzáférhető és a polcokon elhelyezett. Egy másik egy shemku lenne a nagyobb áttekinthetőség érdekében.

Oleg Shovkunenko
Vjacseszlav, beszúrtam a vázlatot, ahogy kérted).

érdekel 22.02.15
– Miért Gaus puska? - A Wikipédia azt mondja, hogy azért, mert ő fektette le az elektromágnesesség elméletének alapjait.

Oleg Shovkunenko
Először is, e logika alapján a légibombát "Newton bombának" kellett volna nevezni, mert az egyetemes gravitáció törvényének engedelmeskedve a földre esik. Másodszor, ugyanabban a Wikipédiában Gauss egyáltalán nem szerepel az „Elektromágneses kölcsönhatás” cikkben. Jó, hogy mindannyian tanult emberek vagyunk, és emlékezzünk arra, hogy Gauss levezette az azonos nevű tételt. Igaz, ez a tétel szerepel Maxwell általánosabb egyenleteiben, így itt Gauss úgy tűnik, ismét az "elektromágnesesség elméletének alapjainak lerakásánál" van.

Jenő 05.11.15
A Gaus-puska a fegyver kitalált neve. Először a legendás posztapokaliptikus Fallout 2 játékban jelent meg.

Római 11/26/16
1) arról, hogy Gaussnak mi köze a névhez) olvasható a Wikipédián, de nem elektromágnesesség, hanem Gauss tétele, ez a tétel az elektromágnesesség alapja, és a Maxwell-egyenletek alapja.
2) a lövésből származó üvöltés elsősorban az élesen táguló porgázoknak köszönhető. mert a golyó szuperszonikus és 500m után a csővágástól, de nincs dübörgés tőle! csak egy síp a levegőből, amit a golyó lökéshulláma vág, és ennyi!)
3) arról, hogy azt mondják, hogy vannak kézi lőfegyverminták, és hallgat, mert azt mondják, hogy a golyó szubszonikus - ez hülyeség! ha érvek hangzanak el, akkor a kérdés végére kell jutnia! a lövés néma, nem azért mert a golyó szubszonikus, hanem mert ott nem szöknek ki a porgázok a csőből! olvass a PSS pisztolyról Vicben.

Oleg Shovkunenko
Roman, te véletlenül Gauss rokona? Fájdalmasan buzgón véded a jogát ehhez a névhez. Én személy szerint nem érdekel, ha az embereknek tetszik, legyen gauss fegyver. Ami minden mást illeti, olvassa el a cikkhez tartozó véleményeket, ahol a zajtalanság kérdését már részletesen tárgyaltuk. Ehhez nem tudok újat hozzáfűzni.

Dasha 12.03.17
Sci-fit írok. Vélemény: A GYORSÍTÁS a jövő fegyvere. Nem tulajdonítanám külföldinek azt a jogot, hogy elsőbbséget élvezzen ebben a fegyverben. Az orosz GYORSÍTÁS BIZTOSAN A rohadt nyugat Fölötte lesz. Jobb, ha egy rohadt külföldinek nem adják azt a JOGOt, hogy FEGYVERT NEVEZHETEK SZÁRVA! Az oroszok tele vannak bölcseikkel! (méltatlanul elfelejtve). Egyébként a Gatling géppuska (ágyú) KÉSŐBB jelent meg, mint az orosz SOROKA (forgócsőrendszer). Gatling egyszerűen szabadalmaztatott egy Oroszországból ellopott ötletet. (A továbbiakban ezért Kecskegutlnak fogjuk hívni!). Ezért Gaussnak sincs köze a gyorsító fegyverekhez!

Oleg Shovkunenko
Dasha, a hazaszeretet minden bizonnyal jó, de csak egészséges és ésszerű. De a Gauss fegyverrel, ahogy mondani szokás, a vonat elment. A kifejezés már meghonosodott, mint sok más. A fogalmakon nem változtatunk: internet, karburátor, futball stb. Az viszont nem annyira fontos, hogy ezt vagy azt a találmányt kinek nevezik, a lényeg, hogy ki tudja tökélyre vinni, vagy mint egy gauss puskát, legalább harci állapotba. Sajnos a Combat Gauss rendszerek komoly fejlesztéseiről még nem hallottam, sem Oroszországban, sem külföldön.

Bozskov Sándor 26.09.17
Minden tiszta. De tud-e cikkeket hozzáadni más típusú fegyverekről?: A termitpuskáról, elektromos fegyverről, BFG-9000-ről, Gauss számszeríjról, ektoplazmatikus géppuskáról.

A tájékoztatás kizárólag oktatási célokat szolgál!
Az oldal adminisztrátora nem vállal felelősséget a megadott információk felhasználásának esetleges következményeiért.

TÖLTETT KONDENZÁTOROK HALÁLOS VESZÉLYES!

Elektromágneses pisztoly (Gauss-gun, eng. tekercsfegyver) klasszikus változatában egy olyan eszköz, amely a ferromágnesek azon tulajdonságát használja fel, hogy egy erősebb mágneses tér tartományába behúzódjanak a ferromágneses "lövedék" felgyorsítására.

Gauss fegyverem:
felülről nézve:


oldalnézet:


1 - csatlakozó távoli trigger csatlakoztatásához
2 - kapcsoló "akkumulátor töltés / munka"
3 - csatlakozó számítógép hangkártyájához való csatlakoztatáshoz
4 - kapcsoló "kondenzátor töltés / lövés"
5 - gomb a kondenzátor vészkisüléséhez
6 - "Akkumulátor töltés" jelző
7 - "Munka" jelző
8 - "Kondenzátor töltés" jelző
9 - "Lövés" jelző

A Gauss fegyver erőrészének vázlata:

1 - törzs
2 - védődióda
3 - tekercs
4 - IR LED-ek
5 - IR fototranzisztorok

Az elektromágneses fegyverem fő szerkezeti elemei:
akkumulátor -
Két lítium-ion akkumulátort használok SANYO UR18650A 18650 formátum egy 2150 mAh-s, sorosan csatlakoztatott laptopról:
...
Ezen akkumulátorok kisülési feszültséghatára 3,0 V.

feszültségátalakító a vezérlőáramkörök táplálására -
Az akkumulátorok feszültségét a 34063 chipen lévő feszültségnövelő konverter táplálja, amely 14 V-ra növeli a feszültséget. Ezután a feszültséget a konverterre táplálják a kondenzátor feltöltéséhez, és a 7805 chip 5 V-ra stabilizálja a tápellátáshoz. a vezérlő áramkört.

feszültség átalakító kondenzátor töltéséhez -
7555 időzítőn alapuló boost converter és MOSFET-tranzisztor ;
- Ezt N-csatorna MOSFET- tranzisztor tokban TO-247 a legnagyobb megengedett feszültséggel "lefolyóforrás" VDS= 500 volt, maximális leeresztő impulzusáram I D= 56 amper és a lefolyóforrás ellenállásának tipikus értéke nyitott állapotban RDS (be)= 0,33 ohm.

Az átalakító tekercsének induktivitása befolyásolja a működését:
a túl kicsi induktivitás határozza meg a kondenzátor alacsony töltési sebességét;
túl nagy induktivitás telítheti a magot.

Impulzusgenerátorként ( oszcillátor áramkör) az átalakítóhoz ( boost konverter) használhat mikrokontrollert (például a népszerű Arduino), amely lehetővé teszi az impulzusszélesség-moduláció (PWM, PWM) az impulzusok munkaciklusának szabályozásához.

kondenzátor -
elektrolit kondenzátor több száz voltos feszültséghez.
Korábban egy K50-17 kondenzátort használtam egy szovjet külső vakuból, amelynek kapacitása 800 uF 300 V feszültséghez:

Ennek a kondenzátornak a hátránya véleményem szerint az alacsony üzemi feszültség, a megnövekedett szivárgó áram (ami hosszabb töltést eredményez), és esetleg a túlbecsült kapacitás.
Ezért áttértem az importált modern kondenzátorok használatára:

SAMWHA 450 V feszültséghez, 220 uF kapacitású sorozathoz HC. HC- ez a kondenzátorok szabványos sorozata SAMWHA, vannak más sorozatok is: Ő- szélesebb hőmérsékleti tartományban történő munkavégzés, HJ- meghosszabbított élettartammal;

PEC 400 V feszültséghez 150 mikrofarad kapacitással.
Kipróbáltam egy harmadik, 400 V-os kondenzátort is, 680 uF kapacitással, amelyet egy online áruházból vásároltam dx.com -

Végül kondenzátort használtam PEC 400 V feszültséghez 150 mikrofarad kapacitással.

Egy kondenzátornál az egyenértékű soros ellenállása is fontos ( ESR).

kapcsoló -
hálózati kapcsoló SA feltöltött kondenzátor kapcsolására tervezték C a tekercsen L:

kapcsolóként használhatunk tirisztorokat, ill IGBT- tranzisztorok:

tirisztor -
TC125-9-364 teljesítményű tirisztort használok katódvezérléssel
kinézet

méretek

- nagy sebességű tűs tirisztor: "125": a megengedett legnagyobb üzemi áram (125 A); A "9" tirisztor osztályt jelent, azaz. ismétlődő impulzusfeszültség több száz voltban (900 V).

A tirisztor kulcsként való használata megköveteli a kondenzátortelep kapacitásának megválasztását, mivel egy elhúzódó áramimpulzus hatására a tekercs közepe mellett elrepült lövedék visszahúzódik - " visszaszívni hatás".

IGBT tranzisztor -
kulcsként használni IGBT-tranzisztor nem csak a tekercs áramkör zárását, hanem nyitását is lehetővé teszi. Ez lehetővé teszi az áram (és a tekercs mágneses tere) megszakítását, miután a lövedék áthalad a tekercs közepén, különben a lövedék visszahúzódna a tekercsbe, és ezért lelassulna. De a tekercs áramkörének megnyitása (a tekercsben lévő áram éles csökkenése) nagyfeszültségű impulzus megjelenéséhez vezet a tekercsen az elektromágneses indukció törvényének megfelelően $u_L = (L ((di_L) \over (dt)) ) )$. A kulcs védelmére -IGBT-tranzisztor, további elemeket kell használnia:

vd tv-k- dióda ( TVS dióda), utat hozva létre a tekercsben lévő áram számára, amikor a kulcsot kinyitják, és csillapítja a tekercs éles feszültséglökését
Rdis- kisülési ellenállás ( kisülési ellenállás) - biztosítja a tekercs áramának csillapítását (elnyeli a tekercs mágneses mezőjének energiáját)
Crscsengés-elnyomó kondenzátor), amely megakadályozza a túlfeszültség impulzusok előfordulását a kulcson (kiegészíthető ellenállással, kialakítva RC snubber)

használtam IGBT-tranzisztor IRG48BC40F a népszerű sorozatból IRG4.

tekercs (tekercs) -
a tekercs műanyag keretre van feltekerve rézdróttal. A tekercs ohmos ellenállása 6,7 ​​ohm. A többrétegű tekercselés szélessége (ömlesztve) $b$ 14 mm, egy rétegben kb 30 menet van, a maximális sugár kb 12 mm, a legkisebb sugár $D$ kb 8 mm (átlagos sugár $a $ körülbelül 10 mm, a magasság $ c $ - körülbelül 4 mm), huzal átmérője - körülbelül 0,25 mm.
A tekercssel párhuzamosan egy dióda van csatlakoztatva UF5408 (elnyomó dióda) (csúcsáram 150 A, csúcsirányú feszültség 1000 V), amely csillapítja az önindukciós feszültségimpulzust, ha a tekercsben lévő áram megszakad.

hordó -
Golyóstoll testből készült.

lövedék -
A próbalövedék paraméterei egy 4 mm átmérőjű (csőátmérő ~ 6 mm) és 2 cm hosszúságú szögdarab (a lövedék térfogata 0,256 cm 3 és tömege $m$ = 2 gramm , ha feltételezzük, hogy az acél sűrűsége 7,8 g/cm 3). A tömeget úgy számítottam ki, hogy a lövedéket kúp és henger kombinációjaként ábrázoltam.

A lövedék anyagának olyannak kell lennie ferromágnes.
Ezenkívül a lövedék anyagának a lehető legtöbbnek kell lennie magas mágneses telítési küszöb - telítési indukció értéke $B_s$. Az egyik legjobb lehetőség a közönséges lágymágneses vas (például közönséges nem edzett acél, St. 3 - St. 10), 1,6 - 1,7 T telítési indukcióval. A szögek alacsony szén-dioxid-kibocsátású, termikusan kezeletlen acélhuzalból készülnek (St. 1 KP, St. 2 KP, St. 3 PS, St. 3 KP acélminőségek).
Acél megnevezése:
Művészet.- normál minőségű szénacél;
0 - 10 - a szén százalékos aránya, 10-szeresére növelve. A széntartalom növekedésével a telítési indukció $B_s$ csökken.

És a leghatékonyabb az ötvözet " permendur", de túl egzotikus és drága. Ez az ötvözet 30-50% kobaltból, 1,5-2% vanádiumból és a többi vasból áll. Az összes ismert ferromágnes közül a Permendur rendelkezik a legmagasabb telítési indukcióval $B_s$ 2,43 T-ig.

Az is kívánatos, hogy a lövedék anyagában annyi legyen alacsony vezetőképesség. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy egy vezető rúdban váltakozó mágneses térben fellépő örvényáramok energiaveszteséghez vezetnek.

Ezért a kagylók - körömlevágások alternatívájaként egy ferrit rudat teszteltem ( ferrit rúd) az alaplapról a fojtószelepről levéve:

Hasonló tekercsek találhatók a számítógépes tápegységekben is:

A ferritmagos tekercs megjelenése:

A szár anyaga (valószínűleg nikkel-cink Ni-Zn) (a hazai NN/VN ferrit minőségekkel analóg) ferritpor dielektrikum amely kiküszöböli az örvényáramok előfordulását. De a ferrit hátránya az alacsony telítési indukció $B_s$ ~ 0,3 T.
A rúd hossza 2 cm volt:

A nikkel-cink ferritek sűrűsége $\rho$ = 4,0 ... 4,9 g/cm 3 .

A lövedék vonzási ereje
A lövedékre ható erő számítása egy Gauss-ágyúban az nehéz feladat.

Az elektromágneses erők kiszámítására számos példa hozható.

A ferromágnes egy darabjának a ferromágneses maggal rendelkező szolenoid tekercshez való vonzóerejét (például egy relé armatúráját a tekercshez) a $F = ((((w I))^2) \ mu_0 S) \over (2 ((\delta)^ 2)))$ , ahol $w$ a tekercs meneteinek száma, $I$ a tekercsben lévő áram, $S$ a metszet területe A tekercsmagból a $\delta$ a tekercsmag és a vonzott darab távolsága. Ebben az esetben figyelmen kívül hagyjuk a ferromágnesek mágneses ellenállását egy mágneses áramkörben.

A mag nélküli tekercs mágneses terébe ferromágnest húzó erő $F = ((w I) \over 2) ((d\Phi) \over (dx))$.
Ebben a képletben a $((d\Phi) \over (dx))$ a $\Phi$ tekercs mágneses fluxusának változásának sebessége, amikor egy ferromágnes a tekercs tengelye mentén mozog (a $x változása $ koordináta), ezt az értéket meglehetősen nehéz kiszámítani. A fenti képlet átírható így: $F = (((I)^2) \over 2) ((dL) \over (dx))$, ahol $((dL) \over (dx))$ az árfolyam a változás tekercs induktivitása $L$.

Hogyan kell elsütni egy Gauss fegyvert
Tüzelés előtt a kondenzátort fel kell tölteni 400 V-os feszültségre. Ehhez kapcsolja be a kapcsolót (2), majd fordítsa a kapcsolót (4) "CHARGE" állásba. A feszültség jelzésére egy szovjet magnó szintjelzője feszültségosztón keresztül csatlakozik a kondenzátorhoz. A kondenzátor vészkisüléséhez a tekercs csatlakoztatása nélkül egy 6,8 kOhm ellenállású, 2 W teljesítményű ellenállást használnak, amelyet egy kapcsolóval (5) csatlakoztatnak a kondenzátorhoz. Tüzelés előtt a kapcsolót (4) a "SHOT" állásba kell fordítani. Annak elkerülése érdekében, hogy az érintkezők visszapattanása ne befolyásolja a vezérlőimpulzus kialakulását, a "Shot" gombot a kapcsolórelé és a mikroáramkör visszapattanásgátló áramköréhez kell csatlakoztatni. 74HC00N. Ennek az áramkörnek a kimenetéről a jel egy lövést vált ki, amely egyetlen, állítható időtartamú impulzust állít elő. Ez az impulzus egy optocsatolón keresztül érkezik PC817 az impulzustranszformátor primer tekercséhez, amely biztosítja a vezérlőáramkör galvanikus leválasztását az áramkörtől. A szekunder tekercsen generált impulzus kinyitja a tirisztort és a kondenzátor azon keresztül kisül a tekercsbe.

A kisülés során a tekercsen átfolyó áram mágneses teret hoz létre, amely beszívja a ferromágneses lövedéket, és némi kezdeti sebességet ad a lövedéknek. A cső elhagyása után a lövedék tehetetlenségből továbbrepül. Ebben az esetben figyelembe kell venni, hogy miután a lövedék áthalad a tekercs közepén, a mágneses tér lelassítja a lövedéket, ezért a tekercsben lévő áramimpulzust nem szabad meghúzni, különben ez csökkenéshez vezet. a lövedék kezdeti sebességében.

A felvétel távvezérléséhez egy gomb csatlakozik a csatlakozóhoz (1):

A lövedék sebességének meghatározása a csőből
Lövéskor a torkolat sebessége és energia nagymértékben függ a lövedék kezdeti helyzetétől a szárban.
Az optimális helyzet beállításához meg kell mérni a lövedék csövet elhagyó sebességét. Ehhez optikai sebességmérőt használtam - két optikai érzékelőt (IR LED VD1, VD2+ IR fototranzisztorok VT1, VT2) egymástól $l$ = 1 cm távolságra helyezzük el a csomagtartóban. Repülés közben a lövedék lezárja a fototranzisztorokat a LED-ek kibocsátásától és a komparátorokat a mikroáramkörön LM358N digitális jelet alkotnak:

Ha a 2. érzékelő fényárama (legközelebb a tekercshez) blokkolva van, pirosan világít (" PIROS") LED, és ha az 1. érzékelő átfedés - zöld (" ZÖLD").

Ezt a jelet tized voltos szintre alakítják át (elosztók az ellenállásokról R1,R3és R2,R4), és a számítógép hangkártya lineáris (nem mikrofon!) bemenetének két csatornájára táplálják egy két dugós kábel segítségével - egy dugót a Gauss-csatlakozóhoz, és egy dugót a számítógép hangkártya-aljzatába:
feszültségosztó:


BAL- bal csatorna; JOBB- jobb csatorna; GND- "Föld"

pisztolydugó:

5 - bal csatorna; 1 - jobb csatorna; 3 - "föld"
számítógéphez csatlakoztatott csatlakozó:

1 - bal csatorna; 2 - jobb csatorna; 3 - "föld"

A jelfeldolgozáshoz kényelmes ingyenes programot használni Vakmerőség().
Mivel egy kondenzátor sorba van kötve az áramkör többi részével a hangkártya bemenet mindegyik csatornáján, a hangkártya bemenete valójában RC-lánc, és a számítógép által rögzített jel simított formában van:


Jellemző pontok a grafikonokon:
1 - a lövedék elülső részének elrepülése az érzékelő mellett 1
2 - a lövedék elülső részének repülése az érzékelő mellett 2
3 - a lövedék hátoldalának elrepülése az érzékelő mellett 1
4 - a lövedék hátoldalának elrepülése az érzékelő mellett 2
A lövedék kezdeti sebességét a 3. és 4. pont közötti időkülönbségből határozom meg, figyelembe véve, hogy az érzékelők távolsága 1 cm.
A fenti példában $f$ = 192000 Hz mintavételezési frekvenciánál a minták száma $N$ = 160, a lövedék sebessége $v = ((l f) \over (N)) = ((1920) \over 160)$ 12 m/s volt.

A lövedék csövét elhagyó lövedék sebessége a csőben elfoglalt kezdeti helyzetétől függ, amelyet a lövedék hátsó részének a cső szélétől való elmozdulása határoz meg $\Delta$:

Minden egyes $C$ akkumulátorkapacitás esetén más az optimális lövedékhelyzet ($\Delta$ érték).

A fent leírt lövedékre és 370 uF akkumulátorkapacitásra a következő eredményeket kaptam:

150 uF akkumulátorkapacitás mellett az eredmények a következők voltak:

A lövedék maximális sebessége $v$ = 21,1 m/s volt ($\Delta$ = 10 mm-nél), ami ~ energiának felel meg 0,5 J -

Egy lövedék - ferritrúd - tesztelésekor kiderült, hogy sokkal mélyebbre van szükség a csőben (sokkal nagyobb $\Delta$ érték).

Fegyvertörvények
A Fehérorosz Köztársaságban az orr-energiával rendelkező termékek ( pofa energia) legfeljebb 3 J engedély nélkül vásárolt és nem regisztrált.
Az Orosz Föderációban szájkosár energiával rendelkező termékek kevesebb, mint 3 J nem minősülnek fegyvernek.
Az Egyesült Királyságban a szájkosár energiatermékei nem minősülnek fegyvernek. legfeljebb 1,3 J.

A kondenzátor kisülési áramának meghatározása
A kondenzátor maximális kisülési áramának meghatározásához használhatja a kondenzátoron lévő feszültség grafikonját a kisülés során. Ehhez csatlakozhat a csatlakozóhoz, amelyet a kondenzátor osztófeszültségén keresztül táplálnak, $n$ = 100-szor csökkentve. A kondenzátor kisülési árama $i = (n) \cdot (C \cdot ((du) \over (dt))) = (((m_u) \over (m_t)) C tg \alpha)$, ahol $\alpha$ - a kondenzátor feszültséggörbéjének érintőjének dőlésszöge egy adott pontban.
Íme egy példa egy ilyen kisülési feszültséggörbére a kondenzátoron:

Ebben a példában $C$ = 800 µF, $m_u$ = 1 V/div, $m_t$ = 6,4 ms/div, $\alpha$ = -69,4°, $tg \alpha = -2 ,66 $, ami megfelel az áramerősségnek a kisülés elején $i = (100) \cdot (800) \cdot (10^(-6)) \cdot (1 \over (6,4 \cdot (10^(-3)) ))) \cdot (-2,66) = -33,3 $ amper.

Folytatjuk