Elektromágneses pisztoly, tartalom platform
Erős elektromágneses gyorsító megépítése. 6
Kis elektromágneses gyorsító szerelése. 8
A MU tervezésében használt programok. 10
A MU fő jellemzői. 13
Hivatkozásokat. 14
A mágneses tömeggyorsító (MU) vagy az elektromágneses pisztoly gyakoribb neve Gauss pisztoly. Ez a név a múlt század első felében merült fel, mivel a mágneses mező nagyságát Gauss-ban mértük, a tudós és Gauss matematikus nevét követően. (10 000 Gauss = 1 T). Most, leggyakrabban számítógépes játékokban vagy sci-fiban megtalálhatsz gausszant, de mégis valódi, megvalósított projekteket találsz. Talán a mutatóik messze nem a kívánatosak, de a javulás javítása folyamatban van. Például az Egyesült Államok évente több milliárd dollárt költött a fegyverkezési rakétavédelem tömegpusztító fegyvereinek fejlesztésén. Már 20 évvel ezelőtt voltak olyan minták, amelyek fikciónak és fantáziának számítottak.
Van legalább 3 tömeg gyorsítók, mint: elektromágneses tömegek gyorsítók (Gauss gun), indukciós gyorsítók tömege (Thomson tekercs), a vasúti gyorsítók tömege (az angol "Rail gun" - vasúti gun.).
1. ábra: Egyfázisú MU rendszere
idején a megközelítés a lövedék, hogy a közepén a tekercs, a jelenlegi az utóbbi lett volna ideje, hogy csökkenteni kell a minimum, hogy van, a töltés kondenzátorok volna teljesen elfogyott, és a héj képes lenne, hogy továbbra is a tehetetlenség. Ebben az esetben az egyfokozatú (1. ábra) MU hatékonysága maximális lesz.
A többlépcsős MU áramkörök különböző változatai biztosítják az áramköri lezárás (tekercs kondenzátor) szinkronizálását a lövedék megközelítéséhez a tekercseléshez (2.
2. ábra Az összegyűjtött díj (a fotón az összegyűjtött MU fóruma)
Thompson tekercs
3. ábra Thompson tekercs
Az elektromágneses indukció elve egy indukciós tömeggyorsító működésén alapul. Egy lapos tekercsben gyorsan növekvő elektromos áram keletkezik, ami váltakozó mágneses mezőt okoz a térben. A tekercsbe egy ferritmag van behelyezve, és a vezetőképes anyag gyűrűje szabad végére kerül. A gyűrűbe behatoló váltakozó mágneses fluxus hatására elektromos áram jelenik meg benne, ami mágneses mezőt eredményez, ellentétes irányíthatósággal a tekercselés területén. A gyűrű elkezd taszítani a tekercs mezőjét, és felgyorsul, a ferritrúd szabad végétől lefelé. Minél rövidebb és erősebb az aktuális impulzus a tekercsben, annál erősebb a gyűrű.
4. ábra: A sínpisztoly
Egyébként a vasúti tömeggyorsító működik. Ott vezetőképes lövedék mozog két sínje közötti - elektródák (innen a neve - Railgun), amely el van látva a jelenlegi. A jelenlegi forrás van csatlakoztatva a sínek saját bázis, úgy, hogy a folyó áram mint miután a lövedék és a generált mágneses mezőben körül áramvezető vezetékek, teljesen koncentrált vezetőképes héj. Ebben az esetben a lövedék olyan vezeték, amelynek a síkja által létrehozott merőleges mágneses térben áram van. A lövedéket a Lorentz erő irányítja, az ellenkező vasúti összeköttetés irányába és a lövedék gyorsítására. A gyártás railgun kapcsolódó számos komoly probléma: a jelenlegi lendületet kell erős és éles, a lövedék nem volt ideje elpárologni (mert végigfut egy hatalmas áram), de nem lenne a gyorsuló erő, gyorsítja előre. Ezért, a héj anyag és a vasúti kell olyan magas vezetőképesség, mint lehetséges, a lehető legalacsonyabb lövedék tömege, és a tápegység kapacitása olyan nagy, mint lehetséges, és az induktivitás. Azonban a vasúti gyorsító különlegessége, hogy fel tudja gyorsítani a rendkívül kis tömegeket nagy sebességgel. A gyakorlatban, a sínek készülnek oxigénmentes réz ezüsttel bevont, használjuk lövedékek alumínium pálca, mint energiaforrás - egy elem a nagyfeszültségű kondenzátort, és a lövedék mielőtt síneken próbálja meg, hogy a lehető legnagyobb kezdeti sebesség használatával a levegő pisztoly vagy lőfegyver.
Az elektromágneses fegyverek létrehozására tett kísérletek sokszor készültek, és a 20. század nyolcvanas évében franciaországi elektromos puskát építettek. Ez a modell 50 grammos súlyú lövedéket vetett fel másodpercenként 200 méter sebességgel. Miért nem építhetnénk egy valódi harci fegyvert erre a modellre, mondjuk egy 76 mm-es ágyút? Egy lövedék dobása egy 76 mm-es pisztolyból hat ezredmásodperc energiát fogyasztott egy hatalmas energiamennyiség kilogrammonként, azaz lóerőre volt szükség. Ugyanez a hatalom, természetesen, szükséges minden tüzeléshez és a nem tűz 76 mm-es ágyújától, ugyanazzal a héjjal ugyanazon a távolságon. De a gép elkerülhetetlen veszteség. A legjobb esetben a kapacitásának legalább 50% -át teszi ki. Tehát a villamos pisztoly elektromos teljesítményének legalább lóerőnek kell lennie. Ez a hatalom hatalmas erőmű. De keveset, azért, hogy kommunikálni tudjam a lövedék mozgatásához szükséges energiát egy jelentéktelen időtartam alatt, óriási erőt igényel. A hatalmas energia elosztása rövid idő alatt külön erőművet kell bevezetni az erőműben. Az alkalmazott berendezés nem fog ellenállni a "hatásnak", amely akkor következik be, ha az áram rövidre záródik. Ha azonban meghosszabbítja a lövedék áramának hatásidejét, akkor meg kell hosszabbítani a hordót. Nem szükséges, hogy a lövés "utolsó" legyen, például egy század másodperc. Lehetőség van arra, hogy a felvétel időt egy másodpercre, azaz 100-szor hosszabbítsa meg. De aztán körülbelül ugyanabban az időben szükség lenne a hordó meghosszabbítására. Kiderül, hogy ebben az esetben, ahhoz, hogy egy tucat kilométerre ugyanazt a 76 mm-es lövedéket dobják, a fegyvercsövet 200 méter hosszúra kell tenni.
5. ábra Talán ez egy közepes erejű elektromos pisztolynak tűnik
Nyilvánvaló, hogy ilyen hatalmas struktúrák (5. ábra) drágák és nem nyereségesek. Miért van folyamatban a fejlesztés? Az a tény, hogy a MU számos előnnyel rendelkezik:
A lövedék eloszlása zökkenőmentesen történik, ami lehetővé teszi a vonat, a közlekedési hálózatok valamilyen hasonlóságát, talán nem a Földön, hanem az űrben, és hamarosan nem fog megtörténni, de a kilátás továbbra is fennáll. Elméletileg a lövedéket több száz vagy akár több ezer kilométerre is el lehet indítani a csomagtartó hosszabbításával (a hasonlóság megtalálható a karon, elveszítjük a távolságot, de megnyerjük a hatalmat). A lövedék felgyorsulhat óriási sebességre, növelve a hordó hosszát és esetleg a független tekercsek számát (csak érdemes szinkronizálni a munkájukat). A lövés teljes csöndessége.
A Gauss pisztoly nagy lehetőségekkel és képességekkel rendelkezik. Természetesen vannak olyan problémák, amelyek többnyire nem eléggé fejlett technológiákból állnak, amelyek nagy áramimpulzusokat hoznak létre, szupravezetést eredményeznek, és erős hordozható elemeket hoznak létre. Mint tudják, ezek a technológiák nagyon gyorsan fejlődnek, így előkészítik az "alap" alapját a MU elképzelésének megvalósításához.
A fotodiódákkal párosított fény- vagy infravörös (infravörös) diódák használatával egy változatot vettünk figyelembe. Az egész hordó fegyver, a tekercsek száma egymással szemben párban vannak csatlakoztatva IR - és fotó-diódák, a folyosón a lövedék közöttük elnémítja infravörös sugárzás, majd tüzek dióda - coil kapcsolók (egy hasonló rendszert lehet használni sebességérzékelő létrehozása). De egy ilyen rendszer meglehetősen bonyolult, és számos telepítési probléma van.
A kaszkád kiválasztása mellett a független kapcsolási módszer (a tekercsek átkapcsolása nem függ a lövedék helyétől), sokkal kényelmesebb és praktikusabb, csak a hordó mentén a tekercsek egyértelmű illeszkedésének problémája merült fel (7.
Fig.7 Gun Cannon
Mindazonáltal a tekercsek pontos elhelyezésével és az ellenállás ellenállásának felszedésével lehetővé válik a megfelelő tömegarányú (2-5 és 45-48 gramm közötti) tömegű héjak használata. Természetesen, ha különböző testeket használ, a végső lövés sebessége is változik.
A MU tervezésében használt programok
8. ábra. 3-D modell. 1. opció (4 tekercs)
9. ábra. 3-D modell. 1. opció (4 tekercs)
12. ábra A legegyszerűbb oszcilláló áramkör aktuális és feszültségváltozásának grafikonja (11. ábra)
A MU fő jellemzői
Hordóhossz - 100cm
A törzs belső sugara 2,3 cm
A fő test méretei 30x20x15cm
Tekercsek száma - 8
A lövedék tömege - 2-45gr
Tápellátás - 220V; 50Hz
Minden kondenzátor kapacitása 2200 μF
Minden kondenzátor feszültsége 12V
A tekercs (üreges henger formájában) jellemzői r-2,7 cm, R-3,6 cm, L-3 cm. A rézhuzal vastagsága - 0,05 cm
A lövedék sebessége közvetlenül függ a fizikai tulajdonságaitól (tömeg, térfogat, alak és ferromágneses tulajdonságok). A tervezés lehetővé teszi, hogy különböző lövedékekkel kísérletezzen, különböző lehetőségek felfedezésére.
A Gauss-gan típusú kis többlépcsős MU fejlesztése és összeszerelése során problémák merültek fel, különösen az erre vonatkozó információ hiánya miatt. Sok nehézséget kellett megoldani anélkül, hogy pontos képet kapnának a végeredményről. De ezen a területen önállóan új megoldásokat találhat egyes problémákra, ami nagyon érdekesnek tűnik, különösen azért, mert az ilyen létesítmények létrehozásának ötlete nagyon ígéretes. Az új megoldások megtalálása a problémákra, erőteljesebb rendszerek gyűjtésére, végtelenül javíthatja a tervezést. A hordozható elemek létrehozásának technológiái szintén fejlődnek, ami lehetővé teszi a projektek megvalósítási lehetőségeinek bővítését.
A különböző típusú modern létesítmények nem adják meg a kívánt eredményeket, de nem hiszem, hogy elutasítják a MU elméletét, és nagyobb hatékonyságú egységeket hoznak létre, emellett úgy tekintik, hogy megközelítőleg 95% -os lehet.