안녕하세요 친구! 분명히 여러분 중 일부는 "가우스 총"으로 더 잘 알려진 가우스 전자기 가속기를 이미 읽었거나 개인적으로 접했습니다.

기존의 가우스 건은 찾기 어렵거나 다소 비싼 고용량 커패시터를 사용하여 제작되었으며 일부 배선(다이오드, 사이리스터 등)도 제대로 로드 및 발사해야 합니다. 이것은 라디오 전자 제품에 대해 아무것도 이해하지 못하는 사람들에게는 매우 어려울 수 있지만 실험에 대한 열망으로 인해 가만히 앉아 있을 수 없습니다. 이 글에서는 총기의 작동 원리와 최소한으로 단순화된 가우스 가속기를 조립하는 방법에 대해 자세히 이야기하려고 합니다.

총의 주요 부분은 코일입니다. 일반적으로 직경이 발사체의 직경을 약간 초과하는 일부 유전체 비자성 막대에 독립적으로 감겨 있습니다. 제안된 설계에서 코일은 "눈으로" 감을 수도 있습니다. 작동 원리가 단순히 계산을 허용하지 않기 때문입니다. 래커 또는 실리콘 절연체로 직경 0.2-1mm의 구리 또는 알루미늄 와이어를 얻고 한 줄의 권선 길이가 약 2-3cm가되도록 배럴을 150-250 회전하는 것으로 충분합니다. 기성품 솔레노이드를 사용하십시오.

코일에 전류가 흐르면 코일에 자기장이 생성됩니다. 간단히 말해서 코일은 철제 발사체를 끌어당기는 전자석으로 바뀌고 코일에 남아있지 않도록 솔레노이드에 들어갈 때 전류를 차단하면 됩니다.

고전적인 총에서 이것은 정확한 계산, 사이리스터 및 적절한 시간에 펄스를 "차단"하는 기타 구성 요소의 사용을 통해 달성됩니다. 우리는 "가능할 때" 사슬을 끊을 것입니다. 일상 생활에서 전기 회로의 비상 차단을 위해 퓨즈가 사용되며 프로젝트에서 사용할 수 있지만 크리스마스 트리 화환의 전구로 교체하는 것이 더 좋습니다. 저전압으로 전원이 공급되도록 설계되었으므로 220V 네트워크에서 전원을 공급하면 즉시 소손되어 회로가 끊어집니다.

완성된 장치는 코일, 네트워크 케이블 및 코일에 직렬로 연결된 전구의 세 부분으로만 구성됩니다.

많은 사람들이 이 형태의 총을 사용하는 것이 극도로 불편하고 미학적이며 때로는 매우 위험하다는 데 동의할 것입니다. 그래서 나는 작은 합판 조각에 장치를 장착했습니다. 코일용 단자를 따로 설치했습니다. 이를 통해 솔레노이드를 빠르게 변경하고 다양한 옵션을 실험할 수 있습니다. 전구에는 얇게 자른 못 2개를 설치했습니다. 전구 전선의 끝은 단순히 그들을 감싸기 때문에 전구가 매우 빠르게 바뀝니다. 플라스크 자체는 특별히 만들어진 구멍에 있습니다.

사실 발사할 때 큰 섬광과 불꽃이 일어나기 때문에 이 "흐름"을 조금 줄여야 한다고 생각했습니다. 간단한 단일 단계 데스크탑 전자기 질량 가속기 또는 단순히 - 가우스 건의 계획. 독일 과학자 Carl Gauss의 이름을 따서 명명되었습니다. 제 경우 가속기는 충전기, 전류 제한 부하, 2개의 전해 커패시터, 전압계 및 솔레노이드로 구성됩니다.

모든 것을 순서대로 처리합시다. 총 충전은 220볼트에 의해 전원이 공급됩니다. 충전은 1.5uF 400V 커패시터 다이오드 1N4006으로 구성됩니다. 출력 전압 350V.

다음은 전류 제한 부하인 H1, 제 경우에는 백열등이지만 500~1000옴의 강력한 저항을 사용할 수 있습니다. 키 S1은 커패시터 충전을 제한합니다. 키 S2는 솔레노이드에 강력한 전류 방전을 제공하므로 S2는 큰 전류를 견뎌야 합니다. 제 경우에는 전기 패널의 버튼을 사용했습니다.

커패시터 C1 및 C2, 각각 470uF 400V 총 940uF 400V를 얻습니다. 충전하는 동안 커패시터의 극성과 전압을 관찰하여 커패시터를 연결합니다. 전압계로 전압을 제어할 수 있습니다.

이제 가우스 건 설계에서 가장 어려운 것은 솔레노이드입니다. 유전체 막대에 감겨 있습니다. 몸통의 내경은 5-6mm입니다. 와이어는 PEL 0.5를 사용했습니다. 코일의 두께는 1.5cm이고 길이는 2cm이며 솔레노이드를 감을 때 각 층을 슈퍼 접착제로 분리해야 합니다.

전자기 가우스 총으로 가속하기 위해 손톱이나 집에서 만든 총알을 릴만큼 4-5mm 두께로 자릅니다. 가벼운 총알은 더 오래 날아갑니다. 무거운 것들은 더 적은 거리를 날지만 더 많은 에너지를 가지고 있습니다. 내 가우스 총은 맥주 캔을 뚫고 총알에 따라 10-12 미터를 쏘습니다.

그러나 가속기의 경우 회로의 저항이 적도록 두꺼운 와이어를 선택하는 것이 좋습니다. 매우 조심하십시오! 액셀러레이터를 발명하는 동안 나는 여러 번 충격을 받았고 전기 안전 규칙을 따르고 절연체의 신뢰성에주의를 기울였습니다. 창의력에 행운을 빕니다.

GAUSS GUN 기사 토론

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이 기사에서는 How-todo의 Konstantin이 휴대용 가우스 캐논을 만드는 방법을 보여줍니다.

그냥 재미삼아 만든 프로젝트였기에 가우시안 빌딩에서 기록을 세우겠다는 목표는 없었습니다.

사실, Konstantin은 코일을 셀 수 없을 정도로 게으르게 되었습니다.

이론을 정리하는 것으로 시작하겠습니다. 가우스 총은 어떻게 작동합니까?

커패시터를 고전압으로 충전하고 배럴의 구리선 코일로 방전합니다.

전류가 흐르면 강력한 전자기장이 생성됩니다. 강자성 총알이 배럴에 당겨집니다. 커패시터의 전하는 매우 빠르게 소모되며, 이상적으로는 총알이 중간에 있을 때 코일을 통한 전류가 흐르지 않습니다.

그 후, 그녀는 관성에 의해 계속 비행합니다.

조립을 진행하기 전에 고전압으로 매우 조심스럽게 작업해야 함을 경고해야합니다.

특히 이러한 대형 커패시터를 사용하는 경우 매우 위험할 수 있습니다.

우리는 단일 단계 총을 만들 것입니다.

첫째, 단순성 때문입니다. 전자 제품은 거의 기본입니다.

다단계 시스템의 제조에서는 어떻게든 코일을 전환하고 계산하고 센서를 설치해야 합니다.

둘째, 다단계 장치는 의도한 권총 폼 팩터에 맞지 않습니다.

지금도 몸은 가득 차 있습니다. 비슷한 전환점 권총이 기본으로 사용되었습니다.

시체는 3D 프린터로 인쇄됩니다. 이를 위해 우리는 모델로 시작합니다.

Fusion360에서 만들었습니다. 갑자기 누군가가 반복하고 싶어하면 모든 파일이 설명에 포함됩니다.

우리는 모든 세부 사항을 가능한 한 간결하게 넣으려고 노력할 것입니다. 그건 그렇고, 그들 중 아주 소수가 있습니다.
4개의 18650 배터리, 총 약 15V.
모델의 좌석에는 점퍼를 설치하기 위한 홈이 있습니다.

두꺼운 호일로 만들 것입니다.
축전기를 충전하기 위해 배터리 전압을 약 400볼트까지 높이는 모듈입니다.

커패시터 자체, 이것은 1000마이크로패럿 450V의 뱅크입니다.

그리고 마지막. 실제 코일입니다.

사이리스터와 같은 나머지 작은 것들, 그것을 여는 배터리, 시작 버튼은 캐노피와 함께 배치하거나 벽에 붙일 수 있습니다.

그래서 그들을 위한 별도의 좌석이 없습니다.
배럴의 경우 비자성 튜브가 필요합니다.

우리는 볼펜의 케이스를 사용할 것입니다. 이것은 프린터로 인쇄한 다음 갈아내는 것보다 훨씬 간단합니다.

코일 프레임에 직경 0.8mm의 구리 바니시 와이어를 감아 각 층 사이에 절연체를 놓습니다. 각 레이어는 단단히 고정되어야 합니다.

우리는 각 레이어를 가능한 한 단단히 감고 회전하며 케이스에 맞는 많은 레이어를 만듭니다.

손잡이는 나무로 되어 있습니다.

모델이 준비되었으며 프린터를 시작할 수 있습니다.

거의 모든 부품이 0.8mm 노즐로 제작되고 배럴을 잡아주는 버튼만 0.4mm 노즐로 제작된다.

인쇄에 약 7시간이 소요되어 분홍색 플라스틱만 남은 것으로 나타났습니다.
인쇄 후 지지대에서 모델을 조심스럽게 청소하십시오. 우리는 상점에서 프라이머와 페인트를 구입합니다.

아크릴 물감은 사용할 수 없었지만 땅바닥에도 정상적으로 눕기를 거부했다.
PLA 플라스틱 페인팅을 위해 준비 없이도 완벽하게 유지되는 특수 스프레이 및 페인트가 있습니다.
그러나 그러한 페인트는 발견되지 않았고 물론 서투른 것으로 판명되었습니다.

반쯤 창밖으로 기대어 그림을 그려야 했다.

고르지 않은 표면이 그런 스타일이고 일반적으로 그렇게 계획되었다고 가정 해 봅시다.
인쇄가 진행되고 페인트가 마르는 동안 손잡이를 관리합시다.
적당한 두께의 나무가 없었으므로 두 장의 쪽모이 세공을 함께 붙였습니다.

건조되면 퍼즐로 거친 모양을줍니다.

무선 직쏘가 4cm의 나무를 큰 어려움 없이 자를 수 있다는 사실에 조금 놀랐습니다.

다음으로 dremel과 노즐을 사용하여 모서리를 둥글게 만듭니다.

작업물의 폭이 작기 때문에 핸들의 기울기가 원하는 것과 완전히 같지 않습니다.

인체 공학으로 이러한 불편을 완화합시다.

우리는 샌드페이퍼로 노즐로 불규칙성을 덮어 쓰고 수동으로 400 번째를 통과합니다.

스트리핑 후 오일을 여러 겹으로 덮습니다.

이전에 채널을 뚫은 셀프 태핑 나사에 핸들을 고정합니다.

마무리 사포와 바늘 줄로 모든 세부 사항을 서로 조정하여 모든 것이 닫히고 고정되고 달라 붙습니다.

전자공학으로 넘어갈 수 있습니다.
첫 번째 단계는 버튼을 설치하는 것입니다. 앞으로 크게 간섭하지 않도록 대략적으로 추정합니다.

다음으로 배터리실을 조립합니다.
이렇게하려면 호일을 스트립으로 자르고 배터리 접점 아래에 붙입니다. 배터리는 직렬로 연결됩니다.

신뢰할 수 있는 연락처가 있는지 항상 확인합니다.
이 작업이 완료되면 버튼을 통해 고전압 모듈과 커패시터를 연결할 수 있습니다.

충전을 시도할 수도 있습니다.
우리는 전압을 약 410V로 설정했습니다. 닫히는 접점의 큰 소리 없이 코일로 방전하려면 스위치처럼 작동하는 사이리스터를 사용해야 합니다.

그리고 그것이 닫히려면 제어 전극의 1.5 볼트의 작은 전압으로 충분합니다.

불행히도 승압 모듈에는 중간 지점이 있으며 특별한 트릭 없이는 이미 설치된 배터리에서 제어 전압을 가져올 수 없습니다.

따라서 우리는 손가락 배터리를 사용합니다.

작은 시계 버튼은 사이리스터를 통해 큰 전류를 전환하는 방아쇠 역할을 합니다.

그것으로 끝이었지만 두 사이리스터는 그런 학대를 견딜 수 없었다.
그래서 더 강력한 사이리스터인 70TPS12를 선택해야 했습니다. 70TPS12는 임펄스당 1200-1600V 및 1100A를 견딜 수 있습니다.

프로젝트가 아직 일주일 동안 동결되었으므로 충전 표시기를 만들기 위해 더 많은 부품도 구입할 것입니다. 하나의 다이오드만 켜거나, 다이오드를 이동하거나, 모두 차례로 켜는 두 가지 모드로 작동할 수 있습니다.

두 번째 옵션이 더 아름답게 보입니다.

구성표는 매우 간단하지만 Ali에서는 기성품 모듈을 구입할 수 있습니다.

표시기의 입력에 몇 메가옴 저항을 추가하여 커패시터에 직접 연결할 수 있습니다.
새로운 사이리스터는 계획대로 강력한 전류를 쉽게 통과시킵니다.

유일한 것은 닫히지 않는다는 것입니다. 즉, 발사하기 전에 커패시터가 완전히 방전되고 사이리스터가 원래 상태로 돌아갈 수 있도록 충전을 꺼야합니다.

이것은 변환기에 반파장 정류기가 있었다면 피할 수 있었을 것입니다.
기존의 성공을 리메이크하려는 시도는 가져 오지 않았습니다.

총알 만들기를 시작할 수 있습니다. 자석이어야 합니다.

직경이 5.9mm인 멋진 은못 못을 사용할 수 있습니다.

그리고 트렁크는 완벽하게 맞습니다. 모자를 자르고 조금 날카롭게하는 것만 남아 있습니다.

총알의 무게는 7.8g으로 밝혀졌습니다.

속도는 불행히도 이제 측정할 것이 없습니다.

본체와 코일을 접착하여 조립을 마칩니다.

테스트해볼 수 있습니다. 이 장난감은 알루미늄 캔에 구멍을 뚫고 판지 상자를 펀칭하는 데 능숙하며 일반적으로 위력을 느낄 수 있습니다.

많은 사람들이 가우스 대포가 조용하다고 주장하지만 총알이 없어도 발사하면 약간 터집니다.

코일의 도선에 큰 전류가 흐르면 1초도 안 되는 찰나의 순간이지만 가열되어 약간 팽창합니다.
코일에 에폭시 수지를 함침시키면 이 효과를 부분적으로 없앨 수 있습니다.

홈메이드는 Konstantin, How-todo 워크샵에서 당신을 위해 제시되었습니다.

여보세요. 이 기사에서는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 조립된 휴대용 가우스 전자기 총을 만드는 방법을 고려할 것입니다. 뭐, 가우스총에 대해서는 당연히 들떠있었지만 전자총인 것은 틀림이 없다. 마이크로컨트롤러에 탑재된 이 장치는 자신의 손으로 전자기총을 구성하는 예를 사용하여 초보자에게 마이크로컨트롤러 프로그래밍 방법을 가르치기 위해 개발되었습니다.가우스 전자기총 자체와 마이크로컨트롤러 프로그램에서 몇 가지 설계 포인트를 분석해 보겠습니다.

처음부터 총 자체의 배럴의 직경과 길이와 제작 재료를 결정해야 합니다. 나는 유휴 상태로 놓여 있었기 때문에 수은 온도계 아래에서 직경 10mm의 플라스틱 케이스를 사용했습니다. 비 강자성 특성을 가진 사용 가능한 모든 재료를 사용할 수 있습니다. 유리, 플라스틱, 동관 등입니다. 배럴의 길이는 사용되는 전자기 코일의 수에 따라 달라질 수 있습니다. 제 경우에는 4개의 전자기 코일이 사용되며 배럴 길이는 20센티미터입니다.

사용 된 튜브의 직경과 관련하여 작동 과정에서 전자기 총은 사용 된 발사체에 대한 배럴의 직경을 고려할 필요가 있음을 보여주었습니다. 간단히 말해서, 배럴의 직경은 사용된 발사체의 직경보다 훨씬 크지 않아야 합니다. 이상적으로는 전자기 총의 배럴이 발사체 자체 아래에 맞아야 합니다.

껍질을 만드는 재료는 직경 5mm의 프린터 축이었습니다. 이 재료로 2.5cm 길이의 블랭크 5개를 만들었습니다. 철사 또는 전극과 같이 강철 블랭크를 사용할 수도 있지만 찾을 수 있는 것입니다.

발사체 자체의 무게에주의를 기울여야합니다. 무게는 가능한 한 낮게 유지되어야 합니다. 내 껍질은 약간 무겁습니다.

이 총을 만들기 전에 실험이 수행되었습니다. 펜의 빈 페이스트는 배럴로 사용되었고 바늘은 발사체로 사용되었습니다. 바늘은 전자총 근처에 놓인 탄창의 덮개를 쉽게 뚫었다.

원래 가우스 전자총은 커패시터를 약 300볼트의 고전압으로 충전하는 원리에 따라 제작되었기 때문에 안전상의 이유로 초보 무선 아마추어는 약 20볼트의 낮은 전압으로 전원을 공급해야 합니다. 낮은 전압은 발사체의 범위가 그리 길지 않다는 사실로 이어집니다. 그러나 다시 말하지만, 그것은 모두 사용되는 전자기 코일의 수에 달려 있습니다. 더 많은 전자기 코일을 사용할수록 전자기 총에서 발사체의 가속도가 커집니다. 배럴의 직경도 중요합니다(배럴의 직경이 작을수록 발사체가 더 멀리 날아갑니다). 그리고 전자기 코일 자체의 권선 품질도 중요합니다. 아마도 전자기 코일은 전자기 총 설계에서 가장 기본일 것입니다. 최대 발사체 비행을 달성하려면 이에 대해 진지한 주의를 기울여야 합니다.

나는 내 전자기 코일의 매개 변수를 줄 것입니다. 그들은 당신을 위해 다를 수 있습니다. 코일은 직경 0.2mm의 와이어로 감겨 있습니다. 전자기 코일 층의 권선 길이는 2센티미터이고 이러한 열이 6개 있습니다. 각 새 레이어를 분리하지 않고 이전 레이어에 새 레이어를 감기 시작했습니다. 전자기 코일은 저전압으로 구동되기 때문에 코일의 최대 Q 계수를 얻어야 합니다. 따라서 우리는 모든 회전을 서로 단단히 감고 회전합니다.

피더에 관해서는 여기에서 특별한 설명이 필요하지 않습니다. 인쇄 회로 기판 생산에서 남은 호일 텍솔라이트의 폐기물에서 모든 것이 납땜되었습니다. 사진은 모든 것을 자세히 보여줍니다. 피더의 핵심은 마이크로컨트롤러로 구동되는 SG90 서보입니다.

피드 로드는 직경 1.5mm의 강철 막대로 만들어지며 서보 드라이브와 결합하기 위해 로드 끝에 m3 너트가 납땜됩니다. 암을 증가시키기 위해 서보 로커에 양쪽 끝이 구부러진 직경 1.5mm의 구리 와이어가 설치됩니다.

즉석 재료로 조립된 이 간단한 장치는 발사체를 전자기 총의 배럴에 공급하기에 충분합니다. 피드 로드는 로딩 매거진에서 완전히 빠져나와야 합니다. 내부 직경이 3mm이고 길이가 7mm인 금이 간 황동 기둥이 공급 막대의 가이드 역할을 했습니다. 버리기 아까워서 실제로는 호일 텍스톨라이트 조각처럼 편리했습니다.

atmega16 마이크로컨트롤러용 프로그램은 AtmelStudio에서 생성되었으며 완전히 오픈 소스 프로젝트입니다. 수행해야 하는 마이크로컨트롤러 프로그램의 일부 설정을 고려하십시오. 전자총의 가장 효율적인 작동을 위해서는 프로그램에서 각 전자기 코일의 작동 시간을 설정해야 합니다. 설정은 순서대로 이루어집니다. 먼저 첫 번째 코일을 회로에 납땜하고 나머지는 연결하지 마십시오. 프로그램에서 시간을 설정합니다(밀리초).

마이크로컨트롤러를 플래시하고 마이크로컨트롤러에서 프로그램을 실행합니다. 릴의 힘은 발사체를 당기고 초기 가속을 제공하기에 충분해야 합니다. 발사체의 최대 비행을 달성하고 마이크로 컨트롤러 프로그램에서 코일의 시간을 조정하고 두 번째 코일을 연결하고 시간을 조정하여 발사체의 더 넓은 범위를 달성합니다. 따라서 첫 번째 코일은 계속 켜져 있습니다.

PORTA |=(1 PORTA &=~(1

이러한 방식으로 각 전자기 코일의 작동을 설정하고 순서대로 연결합니다. 가우스 전자기 총 장치의 전자기 코일 수가 증가함에 따라 발사체의 속도와 그에 따른 범위도 증가해야 합니다.

각 코일을 설정하기 위한 이 힘든 절차를 피할 수 있습니다. 그러나 이를 위해서는 한 코일에서 다른 코일로 발사체의 움직임을 추적하기 위해 전자기 코일 사이에 센서를 설치하여 전자기 총 자체의 장치를 현대화해야 합니다. 마이크로 컨트롤러와 결합된 센서는 튜닝 프로세스를 단순화할 뿐만 아니라 발사체의 범위를 증가시킵니다. 나는 이러한 종소리와 휘파람을하지 않았고 마이크로 컨트롤러 프로그램을 복잡하게 만들지 않았습니다. 목표는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 흥미롭고 간단한 프로젝트를 구현하는 것이었습니다. 물론 당신을 판단하는 것은 얼마나 흥미로운 일입니까? 솔직히 말해서, 나는 어렸을 때 이 장치에서 "타작"하는 것이 행복했고 마이크로 컨트롤러에서 더 심각한 장치에 대한 아이디어가 있었습니다. 그러나 그것은 다른 기사의 주제입니다.

프로그램 및 계획 -

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즉흥적인 방법으로 자신의 손으로 만들 수있는 유명한 가우스 총의 강력한 모델이 만족합니다. 이 수제 가우스 총은 매우 간단하게 제작되었으며 가벼운 디자인으로 모든 수제 애호가와 라디오 아마추어가 사용된 모든 부품을 찾을 수 있습니다. 코일 계산 프로그램의 도움으로 최대 전력을 얻을 수 있습니다.

따라서 가우스 캐논을 만들려면 다음이 필요합니다.

1. 합판 조각입니다.
2. 시트 플라스틱.
3. 총구용 플라스틱 튜브 ∅5 mm.
4. 코일용 구리선 ∅0.8 mm.
5. 대형 전해 콘덴서
6. 시작 버튼
7. 사이리스터 70TPS12
8. 배터리 4X1.5V
9. 백열등 및 소켓 40W
10. 다이오드 1N4007

가우스 총의 계획을 위한 본체 조립

몸 모양은 무엇이든 될 수 있으며 제시된 계획을 따를 필요는 없습니다. 케이스에 미적 외관을 주기 위해 스프레이 페인트로 칠할 수 있습니다.

가우스 캐논용 하우징에 부품 설치

우선 커패시터를 고정합니다. 이 경우에는 플라스틱 타이에 고정했지만 다른 마운트를 생각할 수 있습니다.

그런 다음 하우징 외부에 백열 램프용 카트리지를 설치합니다. 두 개의 전원선을 연결하는 것을 잊지 마십시오.

그런 다음 배터리 구획을 케이스 내부에 놓고 예를 들어 나무 나사 또는 다른 방법으로 고정합니다.

가우스 캐논용 코일 권선

가우스 코일을 계산하려면 FEMM 프로그램을 사용할 수 있습니다. 이 링크에서 FEMM 프로그램을 다운로드할 수 있습니다. https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

프로그램을 사용하는 것은 매우 쉽습니다. 템플릿에 필요한 매개변수를 입력하고 프로그램에 로드해야 하며, 출력에서 ​​코일의 모든 특성과 미래 총의 전체 특성을 최대 속도까지 얻을 수 있습니다. 발사체.

자, 와인딩을 시작하겠습니다! 먼저 준비된 튜브를 가져 와서 튜브의 외경이 6mm가되도록 PVA 접착제를 사용하여 종이를 감싸야합니다.

그런 다음 세그먼트 중앙에 구멍을 뚫고 튜브에 놓습니다. 뜨거운 접착제로 고정하십시오. 벽 사이의 거리는 25mm가 되어야 합니다.

우리는 코일을 배럴에 놓고 다음 단계로 진행합니다 ...

스킴 가우스 캐논. 집회

표면 실장으로 케이스 내부에 회로를 조립합니다.

그런 다음 케이스에 버튼을 설치하고 두 개의 구멍을 뚫고 거기에 코일용 와이어를 끼웁니다.

사용을 단순화하기 위해 총을 위한 스탠드를 만들 수 있습니다. 이 경우 나무 블록으로 만들었습니다. 이 버전의 캐리지에서는 배럴의 가장자리를 따라 틈이 남았습니다. 이것은 코일을 조정하고 코일을 움직이기 위해 필요하며 가장 큰 힘을 얻을 수 있습니다.

대포 껍질은 금속 못으로 만들어집니다. 세그먼트는 길이 24mm, 직경 4mm로 만들어집니다. 탄약 블랭크를 날카롭게해야합니다.

뉴스 구독

공상 과학 소설의 모든 팬은 전자기 무기에 익숙합니다. 이러한 기술은 기계, 전자 및 전기 구성 요소의 조합으로 표시됩니다. 그러나 그러한 무기는 실제 생활에서 어떻게 생겼습니까? 그것이 존재할 가능성이 조금이라도 있습니까?

기술적 특징

가우스 소총은 동시에 여러 기능에 대해 연구원들에게 흥미롭습니다. 이 기술을 구현하면 무기 가열을 피할 수 있습니다. 결과적으로, 그것의 속사 특성은 이전에 알려지지 않은 한계까지 증가할 것입니다. 또한 기술 아이디어를 현실로 구현하면 카트리지 케이스를 버려야하므로 촬영이 크게 단순화됩니다.

기본적으로 가우스 소총은 가장 높은 관통력으로 얇고 좁은 발사체를 쏠 수 있습니다. 이 경우 카트리지의 가속도는 직경과 절대적으로 무관합니다.

무기의 기능을 위해서는 전류로 충전하면 충분합니다. 알려진 구성표의 경우 구조에 움직이는 요소가 거의 없습니다.

촬영 원리

현재 무기는 개발 단계에 있습니다. 아이디어에 따르면 철제 카트리지로 촬영해야합니다. 그러나 총기류와 달리 포탄은 분말 가스의 압력이 아니라 자기장의 영향으로 움직입니다.

사실, 가우스 소총은 다소 원시적인 원리에 따라 작동합니다. 배럴을 따라 일련의 전자기 코일이 있습니다. 카트리지는 매거진에서 기계적으로 로드됩니다. 코일 중 하나가 전하를 끌어 올립니다. 카트리지가 배럴의 중앙에 도달하자마자 다음 코일이 활성화되어 가속됩니다.

이론적으로 임의의 수의 코일 배럴을 따라 순차적으로 배치하면 발사체를 상상할 수 없는 속도로 즉시 분산시킬 수 있습니다.

장점과 단점

이론적으로 전자기 소총은 알려진 다른 무기로는 얻을 수 없는 장점이 있습니다.

• 발사체의 속도를 선택하는 능력;
• 소매 부족;
• 절대적으로 조용한 샷의 실행;
• 약간의 수익;
• 높은 신뢰성;
• 내마모성;
• 공기가 없는, 특히 우주 공간에서 작동합니다.

상당히 단순한 작동 원리와 단순한 디자인에도 불구하고 가우스 소총은 무기로 사용하는 데 장벽을 만드는 몇 가지 단점이 있습니다.

주요 문제는 전자기 코일의 낮은 효율입니다. 특수 테스트에 따르면 충전량의 약 7%만이 운동 에너지로 변환되어 카트리지를 움직이기에 충분하지 않습니다.

두 번째 어려움은 커패시터에 의한 상당한 에너지 소비 및 장기 축적입니다. 총과 함께 상당히 무겁고 방대한 전원을 휴대해야 합니다.

전술한 내용을 바탕으로 우리는 현대적인 상황에서 이 아이디어를 소형 무기로 구현할 가능성이 거의 없다고 결론지을 수 있습니다. 강력하고 자율적이며 동시에 소형 전류 소스를 개발하는 경우에만 올바른 방향으로의 긍정적인 이동이 가능합니다.

프로토타입

현재 매우 효과적인 전자기 무기를 만든 성공적인 사례는 없습니다. 그러나 이것은 프로토타입 개발을 방해하지 않습니다. 가장 성공적인 예는 엔지니어링 국 Delta V Engineering의 발명입니다.

개발자의 15개 충전기 장치는 초당 7발을 방출하는 상당히 빠른 발사를 허용합니다. 안타깝게도 소총의 관통력은 유리와 캔을 부수기에 충분합니다. 전자기 무기의 무게는 약 4kg이고 구경 6.5mm 탄환을 발사합니다.

현재까지 개발자는 발사체의 매우 낮은 시작 속도인 소총의 주요 단점을 극복하는 데 아직 성공하지 못했습니다. 여기서 이 수치는 43m/s에 불과합니다. 평행선을 그리면 공기 소총에서 발사되는 카트리지의 총구 속도는 거의 20 배 더 빠릅니다.

컴퓨터 게임에서 가우스의 발명

공상 과학 게임에서 전자기 총은 거의 가장 강력하고 속사포이며 진정으로 치명적인 무기입니다. 재미있긴 하지만 대부분의 특수 효과는 본 발명의 특징이 아닙니다.

가장 눈에 띄는 예는 컬트 시리즈의 Fallout 게임 캐릭터가 사용할 수 있는 권총과 가우스 소총입니다. 실제 프로토타입과 마찬가지로 가상 무기는 하전된 전자기 입자를 기반으로 작동합니다.

S.T.A.L.K.E.R에서 Gauss 총은 실제 프로토타입의 품질에 가까운 낮은 발사 속도를 가지고 있습니다. 동시에 무기는 가장 높은 위력을 가지고 있습니다. 설명에 따르면 총은 변칙 현상의 에너지를 기반으로 작동합니다.

Master of Orion 게임에서는 플레이어가 우주선에 가우스 대포를 장착할 수도 있습니다. 여기에서 무기는 전자기 발사체를 발사하며 피해 강도는 대상까지의 거리에 의존하지 않습니다.

컴퓨터 게임에서도 미친 과학자의 연구실이나 미래로 가는 시간 차원문 근처에서만 볼 수 있는 무기를 소유하는 것은 멋지다. 기술에 무관심한 사람들이 무의식적으로 장치에 눈을 고정하고 열렬한 게이머가 서둘러 바닥에서 턱을 집어 드는 것을 지켜 보면서 가우스 총을 조립하는 데 하루를 보낼 가치가 있습니다.

평소와 같이 우리는 가장 단순한 디자인인 단일 코일 유도 총으로 시작하기로 결정했습니다. 발사체의 다단계 가속 실험은 강력한 사이리스터에 복잡한 스위칭 시스템을 구축하고 코일의 순차 스위칭 순간을 미세 조정할 수 있었던 숙련된 전자 엔지니어에게 맡겨졌습니다. 대신 우리는 널리 구할 수 있는 재료로 요리를 준비할 수 있는 가능성에 초점을 맞췄습니다. 따라서 가우스 대포를 만들려면 먼저 쇼핑을 해야 합니다. 라디오 상점에서 전압이 350-400V이고 총 용량이 1000-2000마이크로패럿인 커패시터, 직경 0.8mm의 에나멜 구리선, Krona용 배터리 구획 및 1.5볼트 유형 2개를 구입해야 합니다. C 배터리, 토글 스위치 및 버튼. 사진 제품에 5대의 일회용 Kodak 카메라, 자동차 부품에 있는 Zhiguli의 간단한 4핀 릴레이, "제품"에 칵테일을 위한 빨대 팩, 플라스틱 권총, 기관총, 산탄총, 소총 또는 기타 총을 가져갑시다. 당신은 "장난감"을 원하고 미래의 무기가되고 싶습니다.

우리는 콧수염에 감기

우리 총의 주요 동력 요소는 인덕터입니다. 제조와 함께 총 조립을 시작할 가치가 있습니다. 30mm 길이의 빨대 조각과 두 개의 큰 와셔(플라스틱 또는 판지)를 나사와 너트를 사용하여 보빈에 조립합니다. 조심스럽게 주위에 에나멜 와이어를 코일로 감기 시작합니다(와이어 직경이 크면 매우 간단합니다). 전선이 심하게 구부러지지 않도록 주의하고 절연체를 손상시키지 마십시오. 첫 번째 레이어를 완성한 후 초접착제로 채우고 다음 레이어를 감기 시작합니다. 모든 레이어에서 이 작업을 수행합니다. 총 12개의 레이어를 감아야 합니다. 그런 다음 릴을 분해하고 와셔를 제거한 다음 배럴 역할을 할 긴 빨대에 코일을 놓을 수 있습니다. 빨대의 한쪽 끝을 막아야 합니다. 완성된 코일은 9볼트 배터리에 연결하여 테스트하기 쉽습니다. 클립이 들어 있으면 성공한 것입니다. 코일에 빨대를 삽입하고 솔레노이드의 역할로 테스트할 수 있습니다. 클립을 자체적으로 적극적으로 당겨야 하며 펄스가 울릴 때 배럴에서 20-30cm까지 던져야 합니다.

간단한 단일 코일 회로를 마스터하면 다단계 총을 직접 만들 수 있습니다. 결국 이것이 실제 가우스 총이 되어야 하는 방식입니다. 사이리스터(강력 제어 다이오드)는 저전압 회로(수백 볼트)용 스위칭 소자 및 고전압 회로(수천 볼트)용 스파크 갭 제어에 이상적입니다. 사이리스터 또는 스파크 갭의 제어 전극에 대한 신호는 발사체 자체에 의해 전송되어 코일 사이의 배럴에 설치된 광전지를 지나 날아갑니다. 각 코일을 끄는 순간은 코일을 공급하는 커패시터에 전적으로 달려 있습니다. 주의: 주어진 코일 임피던스에 대한 커패시턴스가 과도하게 증가하면 펄스 지속 시간이 증가할 수 있습니다. 차례로, 이것은 발사체가 솔레노이드의 중심을 통과한 후 코일이 켜져 있고 발사체의 움직임을 느리게 한다는 사실로 이어질 수 있습니다. 오실로스코프는 발사체의 속도를 측정할 뿐만 아니라 각 코일을 켜고 끄는 순간을 자세히 추적하고 최적화하는 데 도움이 됩니다.

우리는 가치를 분석합니다

커패시터 뱅크는 강력한 전기 충격을 생성하는 데 가장 적합합니다(이 의견에서 우리는 가장 강력한 실험실 레일건의 제작자와 연대합니다). 커패시터는 높은 에너지 용량뿐만 아니라 발사체가 코일의 중심에 도달하기 전에 매우 짧은 시간에 모든 에너지를 포기할 수 있다는 점에서도 좋습니다. 그러나 커패시터는 어떻게든 충전해야 합니다. 다행히도 우리가 필요로 하는 충전기는 모든 카메라에 있습니다. 커패시터는 플래시 점화 전극에 대한 고전압 펄스를 형성하는 데 사용됩니다. 일회용 카메라는 커패시터와 "충전기"가 유일한 전기 부품이기 때문에 우리에게 가장 적합합니다. 즉, 충전 회로를 쉽게 꺼낼 수 있습니다.

Quake 게임의 유명한 레일건이 우리 순위에서 큰 차이로 1위를 차지했습니다. 수년 동안 "레일"의 숙달은 고급 플레이어를 구별했습니다. 무기에는 선조 사격 정확도가 필요하지만 명중 시 고속 발사체가 문자 그대로 적을 산산조각냅니다.

일회용 카메라 분해는 조심해야 할 단계입니다. 케이스를 열 때 전기 회로의 요소를 만지지 마십시오. 커패시터는 오랫동안 충전을 유지할 수 있습니다. 커패시터에 접근한 후 먼저 유전체 손잡이가 있는 드라이버로 단자를 닫습니다. 그래야만 감전을 두려워하지 않고 보드를 만질 수 있습니다. 충전 회로에서 배터리 클립을 제거하고 커패시터를 납땜 해제하고 점퍼를 충전 버튼 접점에 납땜하십시오. 더 이상 필요하지 않습니다. 이런 식으로 최소 5개의 충전 보드를 준비하십시오. 보드의 전도성 트랙 위치에주의하십시오. 다른 위치에서 동일한 회로 요소에 연결할 수 있습니다.

배제 구역 저격 총은 현실감에서 2등을 차지합니다. LR-300 소총을 기반으로 하는 전자기 가속기는 수많은 코일로 반짝거리고 커패시터가 충전되면 특징적으로 윙윙거리며 거대한 거리에서 적을 공격합니다. 플래시 아티팩트는 전원 역할을 합니다.

우선순위 설정

커패시터 커패시턴스 선택은 샷 에너지와 건 로딩 시간 간의 절충 문제입니다. 우리는 병렬로 연결된 4개의 470마이크로패럿(400V) 커패시터를 사용했습니다. 각 샷을 하기 전에 충전 회로의 LED가 커패시터의 전압이 규정된 330V에 도달했음을 알릴 때까지 약 1분 동안 기다립니다. 여러 3볼트 배터리 구획을 충전 장치에 연결하여 충전 프로세스의 속도를 높일 수 있습니다. 병렬 회로. 그러나 강력한 "C"형 배터리에는 약한 카메라 회로에 대한 과전류가 있다는 점을 염두에 두어야 합니다. 보드의 트랜지스터가 소진되는 것을 방지하려면 각 3볼트 어셈블리에 대해 병렬로 연결된 3-5개의 충전 회로가 있어야 합니다. 우리 총에서 하나의 배터리 구획 만 "충전"에 연결됩니다. 나머지는 모두 예비 잡지 역할을 합니다.

Kodak 일회용 카메라 충전 회로의 접점 위치. 전도성 트랙의 위치에주의하십시오. 회로의 각 와이어는 여러 편리한 위치에서 보드에 납땜 될 수 있습니다.

보안 영역 정의

400볼트 커패시터 배터리를 방전시키는 버튼을 손가락 아래에 누르라고 조언하지 않습니다. 하강을 제어하려면 릴레이를 설치하는 것이 좋습니다. 제어 회로는 릴리스 버튼을 통해 9볼트 배터리에 연결되고 제어 회로는 코일과 커패시터 사이의 회로에 연결됩니다. 개략도는 총을 올바르게 조립하는 데 도움이 됩니다. 고전압 회로를 조립할 때는 단면적이 1밀리미터 이상인 전선을 사용하고 충전 및 제어 회로에는 가는 전선이면 모두 적합합니다. 회로를 실험할 때 커패시터에 잔류 전하가 있을 수 있음을 기억하십시오. 만지기 전에 단락으로 방전시키십시오.

가장 인기 있는 전략 게임 중 하나인 GDI(Global Security Council) 보병은 강력한 대전차 레일건을 장비합니다. 또한 레일건은 업그레이드로 GDI 탱크에도 설치됩니다. 위험 측면에서 이러한 탱크는 스타워즈의 스타 디스트로이어와 거의 같습니다.

합산

촬영 과정은 다음과 같습니다. 전원 스위치를 켜십시오. LED의 밝은 빛을 기다립니다. 우리는 발사체를 배럴로 낮추어 코일 뒤에 약간 있습니다. 발사시 배터리가 스스로 에너지를 소비하지 않도록 전원을 끄십시오. 조준하고 릴리스 버튼을 누릅니다. 결과는 주로 발사체의 질량에 따라 달라집니다. 모자를 물어뜯은 짧은 못의 도움으로 우리는 에너지 드링크 캔을 뚫고 촬영할 수 있었습니다. 에너지 드링크는 폭발하여 편집실의 절반에 분수를 범람시켰습니다. 그런 다음 끈적 끈적한 소다를 제거한 대포가 50 미터 거리에서 벽에 못을 쏘았습니다. 그리고 공상 과학 및 컴퓨터 게임 팬의 마음, 우리의 무기는 포탄 없이 공격합니다.

Ogame은 플레이어가 행성계의 황제가 된 기분을 느끼고 동일한 살아있는 적과 은하계 전쟁을 벌이는 멀티플레이어 공간 전략입니다. Ogame은 러시아어를 포함하여 16개의 언어로 번역되었습니다. 가우스 캐논은 게임에서 가장 강력한 방어 무기 중 하나입니다.

가우스 총(가우스 소총)

다른 이름: 가우스 총, 가우스 총, 가우스 소총, 가우스 총, 부스터 라이플.

레일건과 같은 가우스 소총(또는 더 큰 변형 가우스 건)은 전자기 무기입니다. 현재 다수의 실험실(대부분 아마추어 및 대학)이 이러한 무기를 만들기 위해 열심히 노력하고 있지만 전투 산업 디자인은 존재하지 않습니다. 이 시스템은 독일 과학자 Carl Gauss(1777-1855)의 이름을 따서 명명되었습니다. 수학자에게 그런 영예가 주어졌을 때 얼마나 무서웠는지 나는 개인적으로 이해할 수 없습니다(아직 할 수 없거나 오히려 관련 정보가 없습니다). 가우스는 예를 들어 외르스테드(Oersted), 암페르(Ampère), 패러데이(Faraday) 또는 맥스웰(Maxwell)보다 전자기 이론과 관련이 훨씬 적었지만 그럼에도 불구하고 총의 이름은 그의 이름을 따서 명명되었습니다. 이름이 붙어 있으므로 사용하겠습니다.

작동 원리:
가우스 소총은 유전체로 만들어진 배럴에 장착된 코일(강력한 전자석)로 구성됩니다. 전류가 인가되면 잠시 동안 전자석이 수신기에서 총구 방향으로 차례로 켜집니다. 그들은 교대로 강철 총알(대포에 대해 말하면 바늘, 다트 또는 발사체)을 끌어당겨 상당한 속도로 가속합니다.

무기 장점:
1. 카트리지가 없습니다. 이를 통해 상점의 용량을 크게 늘릴 수 있습니다. 예를 들어, 30발을 담을 수 있는 탄창은 100-150발의 총알을 장전할 수 있습니다.
2. 높은 발사 속도. 이론적으로 시스템은 이전 총알이 총열을 떠나기도 전에 다음 총알의 가속이 시작되도록 합니다.
3. 조용한 촬영. 무기의 디자인을 통해 샷의 음향 구성 요소의 대부분을 제거할 수 있으므로(리뷰 참조) 가우스 라이플에서 쏘는 것은 일련의 미묘한 팝처럼 보입니다.
4. 마스킹 해제 플래시가 부족합니다. 이 기능은 특히 야간에 유용합니다.
5. 낮은 수익. 이러한 이유로 발사되면 무기의 총신이 실제로 들리지 않으므로 화재의 정확도가 높아집니다.
6. 신뢰성. 가우스 소총은 카트리지를 사용하지 않으므로 품질이 떨어지는 탄약 문제가 즉시 사라집니다. 이 외에도 트리거 메커니즘이 없다는 것을 기억한다면 "실화"라는 개념 자체가 악몽처럼 잊혀질 수 있습니다.
7. 내마모성 증가. 이 특성은 움직이는 부품 수가 적고 발사 중 구성 요소 및 부품에 가해지는 부하가 적으며 화약 연소 생성물이 없기 때문입니다.
8. 개방된 공간과 화약의 연소를 억제하는 대기 모두에서 사용 가능성.
9. 조정 가능한 총알 속도. 이 기능을 사용하면 필요한 경우 소리 아래에서 총알의 속도를 줄일 수 있습니다. 결과적으로 특징적인 팝이 사라지고 가우스 라이플이 완전히 조용해 지므로 비밀 특수 작전에 적합합니다.

무기 단점:
가우스 소총의 단점 중 다음이 자주 언급됩니다. 낮은 효율, 높은 에너지 소비, 높은 무게 및 치수, 긴 커패시터 충전 시간 등. 이러한 모든 문제는 현대 기술 개발 수준에 기인한다고 말하고 싶습니다. . 미래에 새로운 구조 재료와 초전도체를 사용하여 작고 강력한 전원을 만들 때 가우스 총은 실제로 강력하고 효과적인 무기가 될 수 있습니다.

문학에서 물론 환상적인 William Keith는 Fifth Foreign Legion 주기에서 가우스 소총으로 군단병을 무장시켰습니다. (내가 가장 좋아하는 책 중 하나!) 그것은 또한 Garrison의 소설 "Revenge of the Stainless Steel Rat"에서 Jim di Grizzly를 가져온 Klisand 행성의 군국주의자들이 사용했습니다. S.T.A.L.K.E.R. 시리즈의 책에서도 가우시안을 찾을 수 있다고 하는데, 저는 그 중 5권만 읽었습니다. 나는 그런 것을 찾지 못했지만 다른 사람들을 위해 말하지 않을 것입니다.

개인 작업으로는 새 소설 "Marauders"에서 툴라제 가우스 카빈총 "Metel-16"을 주인공 Sergei Korn에게 선물했습니다. 사실, 그는 책의 시작 부분에서만 그것을 소유했습니다. 결국, 주인공은 모두 동일하므로 더 인상적인 총을 가질 자격이 있습니다.

올렉 쇼브쿠넨코

리뷰 및 의견:

알렉산더 12/29/13
제 3 항에 따르면, 초음속 총알 속도로 총알은 어떤 경우에도 시끄럽습니다. 이러한 이유로 무음 무기에는 특수 아음속 카트리지가 사용됩니다.
제5항에 따르면, 반동은 "물질 물체"를 쏘는 모든 무기에 내재되어 있으며 총알과 무기의 질량 비율 및 총알을 가속하는 힘의 운동량에 따라 달라집니다.
제8항에 있어서, 밀폐된 카트리지에서 화약의 연소에 영향을 줄 수 있는 대기는 없습니다. 우주에서는 총기류도 쏠 것입니다.
문제는 무기 부품의 기계적 안정성과 극저온에서의 윤활 특성에만 있을 수 있습니다. 그러나이 문제는 해결할 수 있으며 1972 년에 군사 궤도 스테이션 OPS-2 (Salyut-3)의 궤도 총에서 열린 공간에서 시험 발사가 수행되었습니다.

올렉 쇼브쿠넨코
알렉산더는 당신이 쓴 것이 좋습니다. 솔직히 말하자면, 주제에 대한 나만의 이해를 바탕으로 무기에 대한 설명을 만들었습니다. 하지만 뭔가 잘못되었을 수 있습니다. 포인트를 함께 살펴볼까요?

항목 번호 3. "발사 침묵."
내가 아는 한, 모든 총기에서 발사되는 소리는 몇 가지 구성 요소로 구성됩니다.
1) 소리 이상으로 무기의 작동 소리를 말하는 것입니다. 여기에는 캡슐에 대한 스트라이커의 영향, 셔터 소리 등이 포함됩니다.
2) 샷 전에 배럴을 채운 공기를 생성하는 소리. 절단 채널을 통해 스며드는 총알과 분말 가스에 의해 교체됩니다.
3) 급격한 팽창과 냉각 과정에서 분말 가스 자체가 생성하는 소리.
4) 음향 충격파에 의해 생성되는 소리.
처음 세 가지 점은 가우시안주의에 전혀 적용되지 않습니다. 나는 배럴의 공기에 대한 질문을 예상하지만 가우스 소총에서 배럴은 단단하고 관형 일 필요가 없습니다. 즉, 문제가 저절로 사라집니다. 따라서 4번 요점은 남아 있으며, Alexander가 말하는 바로 그 것입니다. 음향 충격파는 샷의 가장 큰 부분과 거리가 멀다고 말하고 싶습니다. 현대 무기의 소음기는 실제로 전혀 싸우지 않습니다. 그러나 소음기가 있는 총기는 여전히 사일런트라고 합니다. 따라서 가우스는 무소음이라고도 할 수 있습니다. 그건 그렇고, 생각나게 해주셔서 정말 감사합니다. 총알의 속도를 조정할 수 있는 가우스 총의 장점을 언급하는 것을 잊었습니다. 결국, 아음속 모드(무기를 완전히 조용하게 만들고 근접 전투에서 은밀한 행동을 위한 것)와 초음속(실제 전쟁을 위한 것)을 설정할 수 있습니다.

항목 번호 5. "거의 반동이 없습니다."
물론 gassovka에 대한 반환도 있습니다. 그녀 없이 어디?! 운동량 보존 법칙은 아직 취소되지 않았습니다. 가우스 소총의 작동 원리 만이 총기와 같이 폭발적이지 않지만 말 그대로 뻗어 있고 매끄 럽기 때문에 사수에게 눈에 띄지 않습니다. 솔직히 말해서 이것은 내 의심 일뿐입니다. 지금까지 그런 총에서 발사 한 적이 없습니다 :))

항목 번호 8. "우주에서 둘 다 사용할 가능성 ...".
글쎄, 나는 우주에서 총기 사용의 불가능에 대해 아무 말도하지 않았습니다. 그런 식으로 다시 실행해야 하고, 해결해야 할 기술적인 문제가 너무 많아서 가우스 총을 만드는 것이 더 쉽습니다. :)) 특정 대기를 가진 행성의 경우 총기 사용이 정말 어려울 뿐만 아니라 어려울 수 있습니다. , 그러나 또한 안전하지 않습니다. 그러나 이것은 이미 당신의 순종하는 종이 종사하고 있는 환상의 부분에서 나온 것입니다.

뱌체슬라프 05.04.14
무기에 대한 흥미로운 이야기 감사합니다. 모든 것이 매우 접근하기 쉽고 선반에 배치되어 있습니다. 다른 하나는 더 명확성을 위해 shemku가 될 것입니다.

올렉 쇼브쿠넨코
Vyacheslav, 나는 당신이 요청한대로 회로도를 삽입했습니다).

관심 22.02.15
"왜 가우스 소총인가?" - 위키피디아는 그가 전자기학 이론의 기초를 놓았기 때문이라고 한다.

올렉 쇼브쿠넨코
첫째, 이 논리에 따르면 공중 폭탄은 만유인력의 법칙에 따라 땅에 떨어지기 때문에 "뉴턴의 폭탄"이라고 불렸어야 했습니다. 둘째, 동일한 Wikipedia에서 "전자기 상호 작용"기사에서 Gauss가 전혀 언급되지 않았습니다. 우리 모두는 교육받은 사람들이고 가우스가 같은 이름의 정리를 추론했다는 것을 기억하는 것이 좋습니다. 사실, 이 정리는 맥스웰의 보다 일반적인 방정식에 포함되어 있으므로 여기에서 가우스는 "전자기 이론의 기초를 놓는" 범위에 있는 것 같습니다.

유진 05.11.15
가우스 소총은 무기의 합성 이름입니다. 그것은 전설적인 포스트 묵시록 게임 Fallout 2에서 처음 등장했습니다.

로마 11/26/16
1) Gauss가 이름과 어떤 관련이 있는지) Wikipedia에서 읽었지만 전자기학이 아니라 Gauss의 정리, 이 정리는 전자기학의 기초이자 Maxwell 방정식의 기초입니다.
2) 샷의 포효는 주로 급격히 팽창하는 분말 가스 때문입니다. 총알은 초음속이고 총신에서 500m 떨어진 곳에서 절단되었지만 소음이 없기 때문입니다! 총알의 충격파에 의해 절단 된 공기에서 휘파람 소리가 난다.
3) 소형 무기의 샘플이 있다고 말하고 거기에 아음속의 총알이 있다고 말하기 때문에 침묵한다는 사실에 대해 - 이것은 넌센스입니다! 어떤 주장이 주어졌을 때, 당신은 문제의 바닥에 도달해야 합니다! 총알이 아음속이어서가 아니라 분말 가스가 배럴에서 빠져 나오지 않기 때문에 총알이 조용합니다! Vic에서 PSS 권총에 대해 읽어보세요.

올렉 쇼브쿠넨코
로만, 당신은 우연히 가우스의 친척입니까? 고통스럽게 열심으로 당신은 이 이름에 대한 그의 권리를 변호합니다. 개인적으로 나는 상관하지 않습니다. 사람들이 그것을 좋아한다면 가우스 총이 있게 하십시오. 다른 모든 것에 관해서는 무소음 문제가 이미 자세히 논의된 기사에 대한 리뷰를 읽으십시오. 나는 이것에 새로운 것을 추가 할 수 없습니다.

다샤 12.03.17
나는 공상 과학 소설을 씁니다. 의견: 가속은 미래의 무기입니다. 나는 이 무기에서 우위를 점할 권리를 외국인에게 돌리지 않을 것입니다. 러시아의 가속은 썩은 서쪽보다 더 높을 것입니다. 썩은 외국인에게 그의 망할 이름으로 무기를 부를 권리를주지 않는 것이 좋습니다! 러시아인들은 현명한 사람들로 가득 차 있습니다! (당연히 잊혀진). 그건 그렇고, 개틀링 기관총 (캐논)은 러시아 SOROKA (회전 배럴 시스템)보다 늦게 나타났습니다. Gatling은 단순히 러시아에서 훔친 아이디어에 대해 특허를 냈습니다. (이제부터 그를 Goat Gutl이라고 부를 것입니다!). 따라서 가우스도 가속 무기와 관련이 없습니다!

올렉 쇼브쿠넨코
Dasha, 애국심은 확실히 좋지만 건강하고 합리적입니다. 그러나 그들이 말했듯이 가우스 총으로 기차는 떠났습니다. 이 용어는 다른 많은 사람들과 마찬가지로 이미 뿌리를 내렸습니다. 우리는 인터넷, 기화기, 축구 등의 개념을 바꾸지 않을 것입니다. 그러나 이 발명품이나 저 발명품의 이름이 누구의 이름인지는 그다지 중요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 누가 그것을 완벽하게 만들 수 있는지, 또는 가우스 소총의 경우와 같이 최소한 전투 상태로 만들 수 있느냐는 것입니다. 불행히도, 나는 러시아와 해외에서 전투 가우스 시스템의 심각한 발전에 대해 아직 듣지 못했습니다.

보즈코프 알렉산더 26.09.17
공습 경보 해제. 그러나 다른 유형의 무기에 대한 기사를 추가할 수 있습니까? 테르밋 총, 전기 총, BFG-9000, 가우스 석궁, 엑토플라즘 기관총에 대해.

정보는 교육 목적으로만 제공됩니다!
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충전된 커패시터 치명적인위험한!

전자기 총(Gauss-gun, eng. 코일건) 고전적인 버전에서 강자성 "발사체"를 가속하기 위해 더 강한 자기장의 영역으로 끌어당기는 강자성 속성을 사용하는 장치입니다.

내 가우스 총:
위에서 보기:


측면보기:


1 - 원격 트리거 연결용 커넥터
2 - "배터리 충전/작업" 전환
3 - 컴퓨터 사운드 카드에 연결하기 위한 커넥터
4 - "커패시터 충전 / 샷"스위치
5 - 커패시터의 비상 방전 버튼
6 - "배터리 충전" 표시기
7 - 표시기 "작업"
8 - "커패시터 충전" 표시기
9 - 표시기 "샷"

가우스 건의 전원 부분 구성표:

1 - 트렁크
2 - 보호 다이오드
3 - 코일
4 - IR LED
5 - IR 포토트랜지스터

내 전자총의 주요 구성 요소:
배터리 -
리튬 이온 배터리 2개 사용 산요 UR18650A직렬로 연결된 2150mAh 노트북의 18650 형식:
...
이 배터리의 방전 전압 제한은 3.0V입니다.

제어 회로 공급용 전압 변환기 -
배터리의 전압은 34063 칩의 부스트 전압 변환기에 공급되어 전압을 14V로 증가시킵니다. 그런 다음 전압이 변환기에 공급되어 커패시터를 충전하고 7805 칩에 의해 5V로 안정화되어 전원이 공급됩니다. 제어 회로.

커패시터 충전용 전압 변환기 -
7555 타이머 기반 부스트 컨버터 및 MOSFET-트랜지스터 ;
- 이것 N-채널 MOSFET- 트랜지스터의 경우 TO-247최대 허용 전압 "드레인 소스" VDS= 500볼트, 최대 드레인 펄스 전류 ID= 56A 및 개방 상태에서 드레인-소스 저항의 일반적인 값 RDS(켜기)= 0.33옴.

컨버터 인덕터의 인덕턴스는 작동에 영향을 미칩니다.
너무 작은 인덕턴스는 커패시터의 낮은 충전율을 결정합니다.
너무 높은 인덕턴스는 코어를 포화시킬 수 있습니다.

펄스 발생기( 발진기 회로) 변환기( 부스트 컨버터) 마이크로컨트롤러(예: 인기 있는 아두이노), 펄스 폭 변조(PWM, PWM) 펄스의 듀티 사이클을 제어합니다.

콘덴서 -
수백 볼트의 전압을 위한 전해 콘덴서.
이전에는 300V 전압에 대해 800uF 용량의 소비에트 외부 플래시의 K50-17 커패시터를 사용했습니다.

내 생각에 이 커패시터의 단점은 낮은 작동 전압, 증가된 누설 전류(더 긴 충전 결과) 및 과대 평가된 커패시턴스입니다.
따라서 수입된 최신 커패시터를 사용하도록 전환했습니다.

삼화 220uF 시리즈 용량의 450V 전압용 HC. HC- 이것은 표준 커패시터 시리즈입니다. 삼화, 다른 시리즈가 있습니다: 그- 더 넓은 온도 범위에서 작업, HJ- 수명 연장;

PEC 150마이크로패럿 용량의 400V 전압용.
또한 온라인 상점에서 구입한 680uF 용량의 400V용 세 번째 커패시터를 테스트했습니다. dx.com -

결국 캐패시터를 사용하기로 결정 PEC 150마이크로패럿 용량의 400V 전압용.

커패시터의 경우 등가 직렬 저항도 중요합니다( ESR).

스위치 -
전원 스위치 사충전된 커패시터를 전환하도록 설계됨 씨코일에 엘:

스위치로 사이리스터 또는 IGBT-트랜지스터:

사이리스터 -
음극 제어가 있는 파워 사이리스터 TC125-9-364를 사용
모습

치수

- 고속 핀형 사이리스터: "125"는 최대 허용 작동 전류(125A)를 의미합니다. "9"는 사이리스터 클래스를 의미합니다. 수백 볼트(900V)의 반복적인 임펄스 전압.

사이리스터를 키로 사용하려면 커패시터 뱅크의 커패시턴스를 선택해야 합니다. 긴 전류 펄스로 인해 코일 중심에서 날아간 발사체가 뒤로 당겨지기 때문입니다. 빨다 효과".

IGBT 트랜지스터 -
키로 사용 IGBT-트랜지스터는 코일 회로를 닫을 뿐만 아니라 열 수도 있습니다. 이렇게 하면 발사체가 코일의 중심을 통과한 후 전류(및 코일의 자기장)가 중단될 수 있습니다. 그렇지 않으면 발사체가 코일로 다시 당겨져서 속도가 느려집니다. 그러나 코일 회로를 열면 (코일의 전류가 급격히 감소함) 전자기 유도 법칙에 따라 코일에 고전압 펄스가 나타납니다. $u_L = (L ((di_L) \over (dt) ) )$. 키를 보호하려면 -IGBT-트랜지스터, 추가 요소를 사용해야 합니다.

비디오 TV- 다이오드( TVS 다이오드), 키가 열릴 때 코일에 전류 경로를 생성하고 코일의 급격한 전압 서지를 감쇠
Rdis- 방전 저항( 방전 저항) - 코일의 전류 감쇠 제공(코일 자기장의 에너지 흡수)
크롬링잉 억제 커패시터), 키에서 과전압 펄스의 발생을 방지합니다(저항으로 보완될 수 있으며, RC 스너버)

나는 사용했다 IGBT-트랜지스터 IRG48BC40F인기 시리즈에서 IRG4.

코일(코일) -
코일은 구리선으로 플라스틱 프레임에 감겨 있습니다. 코일의 옴 저항은 6.7옴입니다. 다층 권선의 너비(벌크) $b$는 14mm, 한 층에는 약 30회, 최대 반경은 약 12mm, 최소 반경 $D$는 약 8mm(평균 반경 $a $는 약 10mm, 높이는 $c $ - 약 4mm), 와이어 직경 - 약 0.25mm입니다.
다이오드는 코일과 병렬로 연결됩니다 UF5408 (억제 다이오드) (피크 전류 150A, 피크 역 전압 1000V), 코일의 전류가 차단될 때 자기 유도 전압 펄스를 감쇠합니다.

통 -
볼펜 본체로 제작되었습니다.

발사체 -
시험 발사체의 매개변수는 직경 4mm(배럴 직경 ~ 6mm) 및 길이 2cm(발사체의 부피는 0.256cm3이고 질량 $m$ = 2g)인 못 조각입니다. , 강철의 밀도를 7.8g/cm3로 가정하면. 나는 발사체를 원뿔과 실린더의 조합으로 표현하여 질량을 계산했습니다.

발사체 재료는 다음과 같아야 합니다. 강자성체.
또한 발사체의 재료는 가능한 한 높은 자기 포화 임계값 - 포화 유도 값 $B_s$. 가장 좋은 옵션 중 하나는 포화 유도가 1.6 - 1.7 T인 일반 연자성 철(예: 일반 비경화강 St. 3 - St. 10)입니다. 못은 열 처리되지 않은 저탄소 강선(강재 등급 St. 1 KP, St. 2 KP, St. 3 PS, St. 3 KP)으로 만들어집니다.
강철 명칭:
미술.- 보통 품질의 탄소강;
0 - 10 - 탄소 비율이 10배 증가했습니다. 탄소 함량이 증가함에 따라 포화 유도 $B_s$가 감소합니다.

그리고 가장 효과적인 것은 합금 " 영구", 그러나 그것은 너무 이국적이고 비싸다. 이 합금은 30-50% 코발트, 1.5-2% 바나듐 및 나머지는 철로 구성되어 있습니다. Permendur는 2.43T까지 알려진 모든 강자성체 중 가장 높은 포화 유도 $B_s$를 가지고 있습니다.

발사체의 재료는 다음과 같은 것이 바람직합니다. 낮은 전도도. 이것은 전도성 막대의 교류 자기장에서 와전류가 발생하여 에너지 손실로 이어지기 때문입니다.

따라서 껍질에 대한 대안으로 손톱깎이로 페라이트 막대를 테스트했습니다( 페라이트 막대) 마더보드의 스로틀에서 가져온 것:

유사한 코일은 컴퓨터 전원 공급 장치에서도 발견됩니다.

페라이트 코어가 있는 코일의 모양:

줄기 재료(아마도 니켈-아연( 니켈아연) (페라이트 NN/VN의 국내 등급과 유사) 페라이트 분말 유전체이것은 와전류의 발생을 제거합니다. 그러나 페라이트의 단점은 낮은 포화 유도 $B_s$ ~ 0.3 T입니다.
막대의 길이는 2cm였습니다.

니켈-아연 페라이트의 밀도는 $\rho$ = 4.0 ... 4.9 g/cm 3 입니다.

발사체 인력
가우스 대포에서 발사체에 작용하는 힘의 계산은 다음과 같습니다. 어려운직무.

전자기력 계산의 몇 가지 예를 들 수 있습니다.

강자성 코어가 있는 솔레노이드 코일에 대한 강자성 조각의 인력(예: 코일에 대한 릴레이 전기자)은 식 $F = (((((w I))^2) \ mu_0 S) \over (2 ((\delta)^ 2)))$ , 여기서 $w$는 코일의 권수, $I$는 코일 권선의 전류, $S$는 단면적 코일 코어의 $\delta$는 코일 코어에서 끌어당기는 부분까지의 거리입니다. 이 경우 자기 회로에서 강자성체의 자기 저항을 무시합니다.

코어가 없는 코일의 자기장으로 강자성체를 끌어당기는 힘은 $F = ((w I) \over 2) ((d\Phi) \over (dx))$로 표시됩니다.
이 공식에서 $((d\Phi) \over (dx))$ 는 강자성체가 코일 축을 따라 움직일 때 코일 자속의 변화율 $\Phi$ ($x $ 좌표), 이 값은 계산하기가 상당히 어렵습니다. 위의 공식은 $F = (((I)^2) \over 2) ((dL) \over (dx))$로 다시 쓸 수 있습니다. 여기서 $((dL) \over (dx))$는 비율입니다. 코일 인덕턴스 $L$의 변화.

가우스 총을 발사하는 방법
점화하기 전에 축전기를 400V의 전압으로 충전해야 합니다. 이렇게 하려면 스위치(2)를 켜고 스위치(4)를 "CHARGE" 위치로 돌립니다. 전압을 표시하기 위해 소비에트 테이프 레코더의 레벨 표시기가 전압 분배기를 통해 커패시터에 연결됩니다. 코일을 연결하지 않고 커패시터를 비상 방전하기 위해 2W 전력의 저항 6.8kOhm을 커패시터에 스위치 (5)로 연결하는 저항이 사용됩니다. 발사하기 전에 스위치(4)를 "SHOT" 위치로 돌려야 합니다. 제어 펄스 형성에 대한 접촉 바운스의 영향을 피하기 위해 "샷" 버튼은 스위칭 릴레이 및 마이크로 회로의 바운스 방지 회로에 연결됩니다. 74HC00N. 이 회로의 출력에서 ​​신호는 조정 가능한 지속 시간의 단일 펄스를 생성하는 원샷을 트리거합니다. 이 충동은 광 커플러를 통해 옵니다. PC817전원 회로에서 제어 회로의 갈바닉 절연을 제공하는 펄스 변압기의 1차 권선에 연결합니다. 2차 권선에서 생성된 임펄스는 사이리스터를 열고 커패시터를 통해 코일로 방전됩니다.

방전 중에 코일을 통해 흐르는 전류는 강자성 발사체를 끌어들이고 발사체에 약간의 초기 속도를 제공하는 자기장을 생성합니다. 배럴을 떠난 후 발사체는 관성에 의해 더 멀리 날아갑니다. 이 경우 발사체가 코일의 중심을 통과한 후 자기장이 발사체의 속도를 늦추므로 코일의 전류 펄스가 조여서는 안 된다는 점을 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 발사체의 초기 속도에서.

샷의 원격 제어를 위해 버튼이 커넥터(1)에 연결됩니다.

배럴에서 발사체의 속도 결정
발사될 때, 총구 속도와 에너지는 매우 의존적입니다. 발사체의 초기 위치에서줄기에.
최적의 위치를 ​​설정하려면 총신을 떠나는 발사체의 속도를 측정해야 합니다. 이를 위해 광학 속도계를 사용했습니다 - 2개의 광학 센서(IR LED VD1, VD2+ IR 포토트랜지스터 VT1, VT2)는 서로 $l$ = 1cm의 거리에 트렁크에 배치됩니다. 비행 중 발사체는 LED 방출로 인한 광 트랜지스터와 미세 회로의 비교기를 닫습니다. LM358N디지털 신호 형성:

센서 2(코일에 가장 가까운)의 광속이 차단되면 빨간색 불이 켜집니다(" 빨간색") LED, 센서 1이 겹칠 때 - 녹색(" 초록").

이 신호는 1/10 볼트의 레벨로 변환됩니다(저항의 분배기 R1,R3그리고 R2,R4) 두 개의 플러그가 있는 케이블을 사용하여 컴퓨터 사운드 카드의 선형(마이크 아님!) 입력의 두 채널에 공급됩니다. 플러그는 가우스 커넥터에 연결되고 플러그는 컴퓨터의 사운드 카드 소켓에 연결됩니다.
전압 분배기:


왼쪽- 왼쪽 채널; 오른쪽- 오른쪽 채널; 접지- "지구"

총 플러그:

5 - 왼쪽 채널; 1 - 오른쪽 채널; 3 - "땅"
컴퓨터에 연결된 플러그:

1 - 왼쪽 채널; 2 - 오른쪽 채널; 3 - "땅"

신호 처리를 위한 무료 프로그램을 사용하는 것이 편리합니다. 대담().
커패시터는 사운드 카드 입력의 각 채널에서 나머지 회로와 직렬로 연결되기 때문에 사운드 카드 입력은 실제로 RC-체인 및 컴퓨터에 의해 기록된 신호는 평활화된 형태를 갖습니다.


그래프의 특징점:
1 - 센서를 지나는 발사체 전면의 비행 1
2 - 센서를 지나는 발사체 앞부분의 비행 2
3 - 센서를 지나는 발사체 뒷면의 비행 1
4 - 센서를 지나는 발사체 후면의 비행 2
나는 센서 사이의 거리가 1cm임을 고려하여 점 3과 4 사이의 시간 차이에서 발사체의 총구 속도를 결정합니다.
위의 예에서 샘플 수 $N$ = 160에 대해 $f$ = 192000Hz의 샘플링 속도에서 발사체 속도 $v = ((lf) \over (N)) = ((1920) \over 160)$는 12m/s였습니다.

총열을 떠나는 발사체의 속도는 총열의 초기 위치에 따라 달라지며, 이는 총열 $\Delta$의 가장자리에서 발사체 뒤쪽 부분의 변위에 의해 설정됩니다.

각 배터리 용량 $C$에 대해 최적의 발사체 위치($\Delta$ 값)가 다릅니다.

위에서 설명한 발사체와 370uF의 배터리 용량에 대해 다음과 같은 결과를 얻었습니다.

150uF의 배터리 용량에서 결과는 다음과 같습니다.

최대 발사체 속도는 $v$ = 21.1m/s($\Delta$ = 10mm에서)이며, 이는 ~의 에너지에 해당합니다. 0.5J -

발사체(페라이트 막대)를 테스트할 때 배럴에서 훨씬 더 깊은 위치가 필요하다는 것이 밝혀졌습니다(훨씬 더 큰 $\Delta$ 값).

총기법
벨로루시 공화국에서는 총구 에너지가 있는 제품( 총구 에너지) 3J 이하 무단으로 구매하고 등록하지 않았습니다.
러시아 연방에서는 총구 에너지가있는 제품 3J 미만 무기로 간주되지 않습니다.
영국에서 총구 에너지 제품은 무기로 간주되지 않습니다. 1.3J 이하

커패시터 방전 전류 측정
커패시터의 최대 방전 전류를 결정하기 위해 방전 중 커패시터 양단의 전압 그래프를 사용할 수 있습니다. 이렇게 하려면 $n$ = 100배로 감소된 커패시터의 분배기 전압을 통해 공급되는 커넥터에 연결할 수 있습니다. 커패시터 방전 전류 $i = (n) \cdot (C \cdot ((du) \over (dt))) = (((m_u) \over (m_t)) C tg \alpha)$, 여기서 $\alpha$ - 주어진 지점에서 커패시터 전압 곡선에 대한 접선의 경사각.
다음은 커패시터 양단의 방전 전압 곡선의 예입니다.

이 예에서 $C$ = 800 µF, $m_u$ = 1 V/div, $m_t$ = 6.4 ms/div, $\alpha$ = -69.4°, $tg \alpha = -2 .66 $, 방전 초기의 전류에 해당 $i = (100) \cdot (800) \cdot (10^(-6)) \cdot (1 \over (6,4 \cdot (10^(-3)) ))) \cdot (-2.66) = -33.3$ 암페어.

계속