Tevreden krachtig model het beroemde Gauss-pistool, dat je met je eigen handen kunt maken van beschikbare materialen. Dit zelfgemaakte Gauss-pistool is heel eenvoudig gemaakt, heeft een lichtgewicht ontwerp, alle gebruikte onderdelen zijn terug te vinden in elke zelfgemaakte hobbyist en radioamateur. Met behulp van het spoelberekeningsprogramma kunt u maximaal vermogen verkrijgen.
Om een Gauss-kanon te maken hebben we dus het volgende nodig:
- Een stuk multiplex.
- Plaat kunststof.
- Kunststof buis voor snuit ∅5 mm.
- Koperdraad voor spoel ∅0,8 mm.
- Elektrolytische condensatoren met grote capaciteit
- Startknop
- Thyristor 70TPS12
- Batterijen 4X1,5V
- Gloeilamp en stopcontact ervoor 40W
- Diode 1N4007
Montage van de behuizing voor het Gauss-pistoolcircuit
De lichaamsvorm kan elke vorm hebben, het is niet nodig om zich aan het gepresenteerde schema te houden. Om de carrosserie een esthetisch uiterlijk te geven, kunt u deze beschilderen met spuitverf.
Onderdelen in de behuizing installeren voor het Gauss-kanon
Eerst bevestigen we de condensatoren in dit geval ze waren vastgezet met plastic banden, maar je kunt een andere sluiting bedenken.
Vervolgens plaatsen we de fitting voor de gloeilamp aan de buitenkant van de behuizing. Vergeet niet om er twee draden op aan te sluiten voor stroomvoorziening.
Vervolgens plaatsen we in de behuizing batterijcompartiment en bevestig deze bijvoorbeeld met houtschroeven of op een andere manier.
Een spoel opwinden voor een Gauss-pistool
Om een Gaussische spoel te berekenen, kunt u het FEMM-programma gebruiken; u kunt het FEMM-programma downloaden via deze link https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun
Het gebruik van het programma is heel eenvoudig, je moet de benodigde parameters in de sjabloon invoeren, ze in het programma laden en aan de uitgang krijgen we alle kenmerken van de spoel en toekomstig pistool in het algemeen, tot de snelheid van het projectiel.
Dus laten we beginnen met kronkelen! Eerst moet je de voorbereide buis nemen en er papier op wikkelen met PVA-lijm, zodat de buitendiameter van de buis 6 mm is.
Vervolgens boren we gaten in het midden van de segmenten en plaatsen deze op de buis. Met behulp van hete lijm repareren we ze. De afstand tussen de muren moet 25 mm zijn.
We plaatsen de spoel op de loop en gaan door naar de volgende fase...
Regeling van Gauss-kanon. Montage
We monteren het circuit in de behuizing met behulp van scharnierende montage.
Vervolgens installeren we de knop op het lichaam, boren twee gaten en rijgen daar de draden voor de spoel in.
Om het gebruik te vereenvoudigen, kunt u een standaard voor het pistool maken. In dit geval was het gemaakt van een houten blok. IN deze optie De wagen liet gaten achter langs de randen van de loop, dit is nodig om de spoel af te stellen, de spoel te verplaatsen, je kunt het grootste vermogen bereiken.
De kanonschalen zijn gemaakt van een metalen spijker. De segmenten zijn 24 mm lang en 4 mm in diameter. Shell-blanks moeten worden geslepen.
Hallo allemaal. In dit artikel zullen we bekijken hoe je een draagbaar elektromagnetisch Gauss-pistool kunt maken, geassembleerd met behulp van een microcontroller. Nou, over het Gauss-pistool werd ik natuurlijk opgewonden, maar er bestaat geen twijfel over dat het een elektromagnetisch pistool is. Dit apparaat op een microcontroller is ontworpen om beginners te leren hoe ze microcontrollers moeten programmeren aan de hand van het voorbeeld van het met hun eigen handen construeren van een elektromagnetisch pistool. Laten we eens kijken naar enkele ontwerppunten, zowel in het elektromagnetische Gauss-pistool zelf als in het programma voor de microcontroller.
Vanaf het allereerste begin moet je beslissen over de diameter en lengte van de loop van het pistool zelf en het materiaal waaruit het zal worden gemaakt. Ik gebruikte een plastic omhulsel van 10 mm van een kwikthermometer omdat ik er nog een had liggen. Je kunt alles gebruiken beschikbaar materiaal, dat niet-ferromagnetische eigenschappen heeft. Dit zijn glas, plastic, koperen buizen, enz. De lengte van de loop kan afhangen van het aantal gebruikte elektromagnetische spoelen. In mijn geval worden vier elektromagnetische spoelen gebruikt, de looplengte was twintig centimeter.
Wat de diameter van de gebruikte buis betreft, toonde het elektromagnetische pistool tijdens bedrijf aan dat het noodzakelijk is rekening te houden met de diameter van de loop ten opzichte van het gebruikte projectiel. Simpel gezegd mag de diameter van de loop niet veel groter zijn dan de diameter van het gebruikte projectiel. Idealiter zou de loop van het elektromagnetische pistool op het projectiel zelf moeten passen.
Het materiaal voor het maken van de projectielen was een as uit een printer met een diameter van vijf millimeter. Van van dit materiaal en er werden vijf plano's van 2,5 centimeter lang gemaakt. Hoewel je ook stalen plano's kunt gebruiken, bijvoorbeeld draad of elektrode - wat je maar kunt vinden.
Je moet letten op het gewicht van het projectiel zelf. Het gewicht moet zo licht mogelijk zijn. Mijn granaten bleken een beetje zwaar te zijn.
Voordat dit wapen werd gemaakt, werden experimenten uitgevoerd. Een lege pasta uit een pen werd als vat gebruikt en een naald als projectiel. De naald doorboorde gemakkelijk het deksel van een magazijn dat in de buurt van het elektromagnetische pistool was geïnstalleerd.
Omdat het originele elektromagnetische pistool van Gauss is gebouwd op het principe van het opladen van een condensator met een hoge spanning, ongeveer driehonderd volt, moeten beginnende radioamateurs het om veiligheidsredenen van stroom voorzien. lage spanning, ongeveer twintig volt. Een lage spanning betekent dat het vliegbereik van het projectiel niet erg lang is. Maar nogmaals, het hangt allemaal af van het aantal gebruikte elektromagnetische spoelen. Hoe meer elektromagnetische spoelen er worden gebruikt, hoe groter de versnelling van het projectiel in het elektromagnetische kanon. De diameter van de loop is ook van belang (hoe kleiner de diameter van de loop, hoe verder het projectiel vliegt) en de kwaliteit van het opwinden van de elektromagnetische spoelen zelf. Misschien zijn elektromagnetische spoelen het meest fundamentele in het ontwerp van een elektromagnetisch pistool; hier moet serieuze aandacht aan worden besteed om een maximale projectielvlucht te bereiken.
Ik zal de parameters van mijn elektromagnetische spoelen geven; die van jou kunnen anders zijn. De spoel is gewikkeld met draad met een diameter van 0,2 mm. De wikkellengte van de elektromagnetische spoellaag is twee centimeter en bevat zes van dergelijke rijen. Elk nieuwe laag Ik heb niet geïsoleerd, maar ben begonnen met het wikkelen van een nieuwe laag over de vorige. Vanwege het feit dat de elektromagnetische spoelen worden gevoed door een lage spanning, moet u de maximale kwaliteitsfactor van de spoel verkrijgen. Daarom wikkelen we alle bochten strak naar elkaar toe, van bocht naar bocht.
Wat het voedingsapparaat betreft, is er geen speciale uitleg nodig. Alles werd gesoldeerd van afvalfolie-PCB's die overbleven na de productie printplaten. Op de foto's wordt alles gedetailleerd weergegeven. Het hart van de feeder is de SG90-servoaandrijving, bestuurd door een microcontroller.
De voedingsstang is gemaakt van een stalen staaf met een diameter van 1,5 mm; aan het uiteinde van de stang is een M3-moer afgedicht om de servoaandrijving in te schakelen. Om de arm te vergroten, is op de servo-aandrijfwip een koperdraad met een diameter van 1,5 mm, aan beide uiteinden gebogen, geïnstalleerd.
Dit eenvoudige apparaat, samengesteld uit afvalmateriaal, is voldoende om een projectiel in de loop van een elektromagnetisch pistool af te vuren. De invoerstang moet volledig uit het laadmagazijn steken. Een gebarsten koperen standaard met een binnendiameter van 3 mm en een lengte van 7 mm diende als geleiding voor de voerstaaf. Het was zonde om het weg te gooien, dus het kwam goed van pas, net als de stukjes folieprint.
Het programma voor de atmega16-microcontroller is gemaakt in AtmelStudio en is volledig geopend project voor jou. Laten we eens kijken naar enkele instellingen in het microcontrollerprogramma die moeten worden gemaakt. Voor maximaal efficiënt werk elektromagnetisch pistool, moet u de bedrijfstijd van elke elektromagnetische spoel in het programma configureren. De instellingen worden op volgorde uitgevoerd. Soldeer eerst de eerste spoel in het circuit, sluit niet alle andere aan. Stel de bedrijfstijd in het programma in (in milliseconden).
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_vertraging_ms(350); // werktijd
Flash de microcontroller en voer het programma uit op de microcontroller. De kracht van de spoel moet voldoende zijn om het projectiel terug te trekken en een initiële versnelling te geven. Nadat het maximale projectielbereik is bereikt, past u de werkingstijd van de spoel aan in het microcontrollerprogramma, sluit u de tweede spoel aan en past u ook de tijd aan, waardoor een nog groter projectielvluchtbereik wordt bereikt. Dienovereenkomstig blijft de eerste spoel ingeschakeld.
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_vertraging_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_vertraging_ms(150);
Op deze manier configureert u de werking van elke elektromagnetische spoel en verbindt u ze in volgorde. Naarmate het aantal elektromagnetische spoelen in het apparaat van een elektromagnetisch Gauss-kanon toeneemt, moet ook de snelheid en daarmee het bereik van het projectiel toenemen.
Deze moeizame procedure voor het instellen van elke spoel kan worden vermeden. Maar om dit te doen, zul je het apparaat van het elektromagnetische pistool zelf moeten moderniseren, door sensoren tussen de elektromagnetische spoelen te installeren om de beweging van het projectiel van de ene spoel naar de andere te volgen. Sensoren in combinatie met een microcontroller zullen niet alleen het installatieproces vereenvoudigen, maar ook het vliegbereik van het projectiel vergroten. Ik heb deze toeters en bellen niet toegevoegd en het microcontrollerprogramma niet ingewikkelder gemaakt. Het doel was om een interessant en eenvoudig project te implementeren met behulp van een microcontroller. Hoe interessant het is, is natuurlijk aan jou om te beoordelen. Om eerlijk te zijn, ik was blij als een kind, "slijpen" van dit apparaat, en het idee van een serieuzer apparaat op een microcontroller werd volwassen. Maar dit is een onderwerp voor een ander artikel.
Programma en schema -
We presenteren het elektromagnetische pistoolcircuit op basis van de NE555-timer en de 4017B-chip.
Het werkingsprincipe van een elektromagnetisch (Gauss) pistool is gebaseerd op de snelle opeenvolgende werking van de elektromagneten L1-L4, die elk een extra kracht creëren die de metaallading versnelt. De NE555-timer stuurt pulsen met een periode van ongeveer 10 ms naar de 4017-chip, de pulsfrequentie wordt gesignaleerd door LED D1.
Wanneer u op de PB1-knop drukt, opent microschakeling IC2 met hetzelfde interval achtereenvolgens de transistoren TR1 tot TR4, in het collectorcircuit waarvan de elektromagneten L1-L4 zijn opgenomen.
Om deze elektromagneten te maken hebben we een koperen buis nodig van 25 cm lang en 3 mm in diameter. Elke spoel bevat 500 windingen van 0,315 mm geëmailleerde draad. De spoelen moeten zo worden gemaakt dat ze vrij kunnen bewegen. Het projectiel is een stuk spijker van 3 cm lang en 2 mm in diameter.
Het pistool kan worden gevoed via een 25 V-batterij of via een wisselstroomnet.
Door de positie van de elektromagneten te veranderen bereiken we het beste effect. Uit de bovenstaande figuur blijkt dat het interval tussen elke spoel toeneemt - dit komt door een toename van de snelheid van het projectiel.
Dit is natuurlijk geen echt Gauss-kanon, maar een werkend prototype, op basis waarvan het mogelijk is, door het circuit te versterken, een krachtiger Gauss-kanon samen te stellen.
Andere soorten elektromagnetische wapens.
Naast magnetische massaversnellers zijn er nog veel meer soorten wapens die voor hun werking gebruik maken van elektromagnetische energie. Laten we eens kijken naar de meest bekende en veel voorkomende typen.
Elektromagnetische massaversnellers.
Naast "Gauss-kanonnen" zijn er nog minstens 2 soorten massaversnellers: inductiemassaversnellers (Thompson-spoel) en railmassaversnellers, ook wel "railkanonnen" genoemd.
De werking van een inductiemassaversneller is gebaseerd op het principe van elektromagnetische inductie. In een vlakke wikkeling ontstaat een snel toenemende elektrische stroom, waardoor er in de ruimte eromheen een wisselend magnetisch veld ontstaat. In de wikkeling wordt een ferrietkern gestoken, aan het vrije uiteinde waarvan een ring van geleidend materiaal is aangebracht. Onder invloed van een wisselende magnetische flux die de ring binnendringt, ontstaat er een elektrische stroom in, waardoor een magnetisch veld ontstaat in de tegenovergestelde richting ten opzichte van het veld van de wikkeling. Met zijn veld begint de ring weg te duwen van het veld van de wikkeling en versnelt hij, terwijl hij van het vrije uiteinde van de ferrietstaaf vliegt. Hoe korter en sterker de stroompuls in de wikkeling, hoe krachtiger de ring eruit vliegt.
De railmassaversneller functioneert anders. Daarin beweegt een geleidend projectiel tussen twee rails - elektroden (waar het zijn naam aan dankt - railgun), waardoor stroom wordt geleverd.
De stroombron is aan de basis verbonden met de rails, zodat de stroom vloeit alsof hij het projectiel achtervolgt, en het magnetische veld dat rond de stroomvoerende geleiders wordt gecreëerd, is volledig geconcentreerd achter het geleidende projectiel. In dit geval is het projectiel een stroomvoerende geleider die in een loodrecht magnetisch veld is geplaatst dat door de rails wordt gecreëerd. Volgens alle wetten van de natuurkunde is het projectiel onderworpen aan de Lorentz-kracht, gericht in de richting tegengesteld aan de plaats waar de rails zijn verbonden en het projectiel versnelt. Er zijn een aantal ernstige problemen verbonden aan de vervaardiging van een railgun - de stroompuls moet zo krachtig en scherp zijn dat het projectiel geen tijd zou hebben om te verdampen (er stroomt tenslotte een enorme stroom doorheen!), maar een versnellende kracht zou ontstaan, waardoor het vooruit zou worden versneld. Daarom moet het materiaal van het projectiel en de rail een zo hoog mogelijke geleidbaarheid hebben, moet het projectiel zo min mogelijk massa hebben en moet de stroombron zo veel mogelijk vermogen en minder inductie hebben. De eigenaardigheid van de railversneller is echter dat deze in staat is ultralage massa's tot extreem hoge snelheden te versnellen. In de praktijk zijn de rails gemaakt van zuurstofvrij koper bedekt met zilver, aluminium staven worden gebruikt als projectielen, een batterij hoogspanningscondensatoren wordt gebruikt als stroombron, en voordat ze de rails betreden, proberen ze het projectiel zelf de kracht te geven hoogst mogelijke beginsnelheid, met behulp van pneumatische of vuurwapens.
Naast massaversnellers omvatten elektromagnetische wapens bronnen van krachtige elektromagnetische straling, zoals lasers en magnetrons.
Iedereen kent de laser. Het bestaat uit een werkvloeistof waarin, wanneer het wordt afgevuurd, een inverse populatie van kwantumniveaus met elektronen wordt gecreëerd, een resonator om het bereik van fotonen in de werkvloeistof te vergroten, en een generator die deze zeer inverse populatie zal creëren. In principe kan populatie-inversie in elke stof worden gecreëerd, en tegenwoordig is het gemakkelijker om te zeggen waar lasers NIET van zijn gemaakt.
Lasers kunnen worden geclassificeerd op basis van werkvloeistof: robijn, CO2, argon, helium-neon, vaste stof (GaAs), alcohol, enz., op bedrijfsmodus: gepulseerd, continu, pseudo-continu, kunnen worden geclassificeerd op basis van het aantal kwantum Gebruikte niveaus: 3-niveau, 4-niveau, 5-niveau. Lasers worden ook geclassificeerd op basis van de frequentie van de gegenereerde straling: microgolf, infrarood, groen, ultraviolet, röntgenstraling, enz. Het laserrendement bedraagt doorgaans niet meer dan 0,5%, maar nu is de situatie veranderd: halfgeleiderlasers (vastestoflasers op basis van GaAs) hebben een rendement van ruim 30% en kunnen tegenwoordig een uitgangsvermogen hebben tot wel 100(!) W , d.w.z. vergelijkbaar met krachtige ‘klassieke’ robijn- of CO2-lasers. Daarnaast zijn er gasdynamische lasers, die het minst lijken op andere soorten lasers. Hun verschil is dat ze in staat zijn een continue straal van enorme kracht te produceren, waardoor ze voor militaire doeleinden kunnen worden gebruikt. In wezen is een gasdynamische laser een straalmotor met een resonator loodrecht op de gasstroom. Het hete gas dat het mondstuk verlaat, bevindt zich in een staat van populatie-inversie.
Als je er een resonator aan toevoegt, vliegt er een stroom fotonen van meerdere megawatt de ruimte in.
Magnetronkanonnen - de belangrijkste functionele eenheid is een magnetron - een krachtige bron van microgolfstraling. Het nadeel van microgolfpistolen is dat ze uiterst gevaarlijk zijn in het gebruik, zelfs vergeleken met lasers. Microgolfstraling wordt sterk gereflecteerd door obstakels en als ze binnenshuis worden afgevuurd, wordt letterlijk alles binnenin bestraald! Bovendien is krachtige microgolfstraling dodelijk voor elke elektronica, waarmee ook rekening moet worden gehouden.
En waarom eigenlijk precies het "Gauss-pistool", en niet de Thompson-schijfwerpers, railguns of straalwapens?
Feit is dat van alle soorten elektromagnetische wapens het Gauss-pistool het gemakkelijkst te vervaardigen is. Bovendien heeft het een vrij hoog rendement in vergelijking met andere elektromagnetische shooters en kan het op lage spanningen werken.
In de volgende meest complexe fase bevinden zich inductieversnellers - Thompson-schijfwerpers (of transformatoren). Hun werking vereist iets hogere spanningen dan voor een conventionele Gaussiaanse, dan zijn er misschien in termen van complexiteit lasers en microgolven, en in de allerlaatste plaats is er de railgun, die dure constructiematerialen vereist, een onberispelijke berekenings- en productienauwkeurigheid, een dure en krachtige bronenergie (een batterij met hoogspanningscondensatoren) en vele andere dure dingen.
Bovendien heeft het Gauss-pistool, ondanks zijn eenvoud, ongelooflijk veel mogelijkheden voor ontwerpoplossingen en technisch onderzoek - dus deze richting is behoorlijk interessant en veelbelovend.
Doe-het-zelf magnetronpistool
Allereerst waarschuw ik u: dit wapen is zeer gevaarlijk; wees uiterst voorzichtig tijdens de vervaardiging en het gebruik!
Kortom, ik heb je gewaarschuwd. Laten we nu beginnen met de productie.
We nemen elke magnetron, bij voorkeur de goedkoopste en de goedkoopste.
Als het is doorgebrand, maakt het niet uit - zolang de magnetron maar werkt. Hier is het vereenvoudigde diagram en de interne weergave.
1. Verlichtingslamp.
2. Ventilatiegaten.
3. Magnetron.
4. Antenne.
5. Golfgeleider.
6. Condensator.
7. Transformator.
8. Bedieningspaneel.
9. Rijden.
10. Roterende lade.
11. Separator met rollen.
12. Deursluiting.
Vervolgens halen we daar dezelfde magnetron uit. De magnetron is ontwikkeld als een krachtige generator van elektromagnetische trillingen in het microgolfbereik voor gebruik in radarsystemen. Magnetronovens bevatten magnetrons met een microgolffrequentie van 2450 MHz. De werking van een magnetron maakt gebruik van het proces van elektronenbeweging in de aanwezigheid van twee velden: magnetisch en elektrisch, loodrecht op elkaar. Een magnetron is een buis of diode met twee elektroden die een hete kathode bevat die elektronen uitzendt en een koude anode. De magnetron wordt in een extern magnetisch veld geplaatst.
DIY Gauss-pistool
De magnetronanode heeft een complexe monolithische structuur met een systeem van resonatoren die nodig zijn om de structuur van het elektrische veld in de magnetron te compliceren. Het magnetische veld wordt gecreëerd door spoelen met stroom (elektromagneet), tussen de polen waarvan een magnetron is geplaatst. Als er geen magnetisch veld zou zijn, zouden de elektronen die met vrijwel geen beginsnelheid uit de kathode vliegen, in het elektrische veld bewegen langs rechte lijnen loodrecht op de kathode, en ze zouden allemaal op de anode terechtkomen. In de aanwezigheid van een loodrecht magnetisch veld worden elektronenbanen gebogen door de Lorentzkracht.
Op onze radiomarkt verkopen wij gebruikte magnetrons voor 15e.
Dit is een magnetron in dwarsdoorsnede en zonder radiator.
Nu moet je uitzoeken hoe je hem van stroom kunt voorzien. Het diagram laat zien dat de vereiste gloeidraad 3V 5A is en de anode 3kV 0,1A. De aangegeven vermogenswaarden zijn van toepassing op magnetrons van zwakke microgolven, en voor krachtige kunnen ze iets hoger zijn. Het magnetronvermogen van moderne magnetrons bedraagt ongeveer 700 W.
Voor de compactheid en mobiliteit van het microgolfkanon kunnen deze waarden enigszins worden verlaagd - zolang er maar generatie plaatsvindt. We zullen de magnetron van stroom voorzien via een converter met een batterij van een ononderbroken computervoeding.
De nominale waarde is 12 volt 7,5 ampère. Een paar minuten strijd zou voldoende moeten zijn. De magnetronwarmte is 3V, verkregen met behulp van de LM150-stabilisatorchip.
Het is raadzaam om de verwarming een paar seconden aan te zetten voordat u de anodespanning inschakelt. En we brengen kilovolt naar de anode van de omzetter (zie diagram hieronder).
De gloeidraad en de P210 worden van stroom voorzien door een paar seconden voor het schot de hoofdtuimelschakelaar in te schakelen, en het schot zelf wordt afgevuurd met een knop die stroom levert aan de hoofdoscillator op de P217. De transformatorgegevens zijn afkomstig uit hetzelfde artikel, alleen wikkelen we de Tr2 secundair met 2000 - 3000 windingen van PEL0,2. Vanuit de resulterende wikkeling wordt de wisselstroom naar een eenvoudige halfgolfgelijkrichter gevoerd.
Een hoogspanningscondensator en diode kunnen uit de magnetron worden gehaald of, indien niet beschikbaar, worden vervangen door een diode van 0,5 µF - 2 kV - KTs201E.
Om de straling te richten en de omgekeerde lobben af te snijden (zodat deze niet blijft hangen), plaatsen we de magnetron in de hoorn. Hiervoor gebruiken we een metalen hoorn van schoolklokken of stadionluidsprekers. Als laatste redmiddel kunt u een cilindrisch literverfblik nemen.
Het gehele microgolfpistool wordt in een behuizing geplaatst die is gemaakt van een dikke buis met een diameter van 150-200 mm.
Nou, het pistool is klaar. Het kan worden gebruikt om de boordcomputer en auto-alarmen uit te branden, de hersenen en televisies van kwaadaardige buren uit te branden, en op rennende en vliegende wezens te jagen. Ik hoop dat je dit microgolfwapen nooit lanceert, voor je eigen veiligheid.
Samengesteld door: Patlakh V.V.
http://patlah.ru
AANDACHT!
Gauss-kanon (Gauss-geweer)
Andere namen: Gauss-kanon, Gauss-kanon, Gauss-geweer, Gauss-kanon, versnellend geweer.
Het Gauss-geweer (of zijn grotere variant, het Gauss-kanon) is, net als de railgun, een elektromagnetisch wapen.
Gauss-pistool
Op dit moment zijn er geen militaire industriële monsters, hoewel een aantal laboratoria (voornamelijk amateur- en universiteitslaboratoria) voortdurend blijven werken aan de creatie van deze wapens. Het systeem is vernoemd naar de Duitse wetenschapper Carl Gauss (1777-1855). Persoonlijk kan ik niet begrijpen waarom de wiskundige zo bang was (ik kan het nog steeds niet, of beter gezegd, ik heb niet de relevante informatie). Gauss had veel minder te maken met de theorie van het elektromagnetisme dan bijvoorbeeld Oersted, Ampere, Faraday of Maxwell, maar toch werd het pistool naar hem vernoemd. De naam bleef hangen, en daarom zullen wij hem ook gebruiken.
Werkingsprincipe:
Een Gauss-geweer bestaat uit spoelen (krachtige elektromagneten) gemonteerd op een diëlektrische loop. Wanneer er stroom wordt aangelegd, worden de elektromagneten één voor één gedurende een kort moment ingeschakeld in de richting van de ontvanger naar de loop. Ze trekken om de beurt een stalen kogel aan (een naald, een pijl of een projectiel, als we het over een kanon hebben) en versnellen deze daardoor tot aanzienlijke snelheden.
Voordelen van het wapen:
1. Gebrek aan cartridge. Hiermee kunt u de magazijncapaciteit aanzienlijk vergroten. Een magazijn met 30 kogels kan bijvoorbeeld 100-150 kogels laden.
2. Hoge vuursnelheid. Theoretisch kun je met het systeem beginnen met het versnellen van de volgende kogel, zelfs voordat de vorige de loop heeft verlaten.
3. Stil fotograferen. Door het ontwerp van het wapen zelf kun je de meeste akoestische componenten van het schot verwijderen (zie recensies), dus schieten met een gauss-geweer ziet eruit als een reeks nauwelijks hoorbare knallen.
4. Geen ontmaskerende flits. Deze eigenschap is vooral 's nachts handig.
5. Lage terugslag. Om deze reden gaat de loop van het wapen tijdens het schieten praktisch niet omhoog, en daarom neemt de nauwkeurigheid van het vuur toe.
6. Betrouwbaarheid. Het Gauss-geweer gebruikt geen patronen en daarom verdwijnt de kwestie van munitie van lage kwaliteit onmiddellijk. Als we ons daarnaast de afwezigheid van een afvuurmechanisme herinneren, kan het concept van 'misfire' als een nare droom worden vergeten.
7. Verhoogde slijtvastheid. Deze eigenschap is te danken aan het kleine aantal bewegende delen, de lage belasting van componenten en onderdelen tijdens het schieten en de afwezigheid van verbrandingsproducten van buskruit.
8. Mogelijkheid tot gebruik zowel in de ruimte als in atmosferen die de verbranding van buskruit onderdrukken.
9. Instelbare kogelsnelheid. Met deze functie kunt u, indien nodig, de snelheid van de kogel onder het geluid verlagen. Als gevolg hiervan verdwijnen de karakteristieke knallen en wordt het Gauss-geweer volledig stil, en daarom geschikt voor geheime speciale operaties.
Nadelen van wapens:
Onder de nadelen van Gauss-geweren worden vaak de volgende genoemd: laag rendement, hoog energieverbruik, groot gewicht en afmetingen, lange oplaadtijd voor condensatoren, enz. Ik wil zeggen dat al deze problemen alleen te wijten zijn aan het niveau van de moderne technologie ontwikkeling. In de toekomst, met de creatie van compacte en krachtige energiebronnen, met behulp van nieuwe structurele materialen en supergeleiders, kan het Gauss-kanon echt een krachtig en effectief wapen worden.
In de literatuur, natuurlijk, fantastische literatuur, bewapende William Keith de legionairs met een gauss-geweer in zijn serie 'Fifth Foreign Legion'. (Een van mijn favoriete boeken!) Het was ook in dienst bij de militaristen van de planeet Klisand, waar Jim di Gris terechtkwam in Harrisons roman ‘Revenge of the Stainless Steel Rat’. Ze zeggen dat Gausovka ook voorkomt in boeken uit de S.T.A.L.K.E.R.-serie, maar ik heb er maar vijf gelezen. Ik heb daar niets dergelijks gevonden en ik zal niet voor anderen spreken.
Wat mijn persoonlijke werk betreft: in mijn nieuwe roman “Marauders” gaf ik een door Tula gemaakte Metel-16 gauss-karabijn aan mijn hoofdpersoon Sergei Korn. Toegegeven, hij bezat het pas aan het begin van het boek. Hij is tenslotte de hoofdpersoon, wat betekent dat hij recht heeft op een indrukwekkender wapen.
Oleg Sjovkunenko
Recensies en opmerkingen:
Alexander 29/12/13
Volgens punt 3 zal een schot met supersonische kogelsnelheid hoe dan ook luid zijn. Om deze reden worden speciale subsonische cartridges gebruikt voor stille wapens.
Volgens punt 5 zal de terugslag inherent zijn aan elk wapen dat “materiële voorwerpen” afschiet en hangt af van de verhouding tussen de massa van de kogel en het wapen, en de impuls van de kracht die de kogel versnelt.
Volgens paragraaf 8 kan geen enkele atmosfeer de verbranding van buskruit in een afgesloten patroon beïnvloeden. In de ruimte zullen ook vuurwapens vuren.
Het probleem kan alleen liggen in de mechanische stabiliteit van wapenonderdelen en de smeermiddeleigenschappen bij ultralage temperaturen. Maar dit probleem kan worden opgelost en in 1972 werd er in de ruimte proefgeschoten vanuit een orbitaal kanon van het militaire orbitale station OPS-2 (Salyut-3).
Oleg Sjovkunenko
Alexander, het is goed dat je het hebt geschreven.
Om eerlijk te zijn, heb ik een beschrijving van het wapen gemaakt op basis van mijn eigen begrip van het onderwerp. Maar misschien heb ik het ergens mis mee. Laten we het samen punt voor punt uitzoeken.
Punt nr. 3. "Stil schieten."
Voor zover ik weet bestaat het geluid van een schot van een vuurwapen uit verschillende componenten:
1) Het geluid, of beter nog, de geluiden van het werkende wapenmechanisme. Dit omvat de impact van de slagpin op de capsule, het klinken van de grendel, enz.
2) Het geluid dat wordt gecreëerd door de lucht die de loop vult vóór het schot. Het wordt verplaatst door zowel de kogel als de kruitgassen die door de geweerkanalen sijpelen.
3) Het geluid dat de poedergassen zelf creëren tijdens plotselinge uitzetting en afkoeling.
4) Geluid gecreëerd door een akoestische schokgolf.
De eerste drie punten zijn helemaal niet van toepassing op Gaussiaans.
Ik voorzie een vraag over lucht in het vat, maar in een Gauss-vintage vat is het helemaal niet nodig om solide en buisvormig te zijn, wat betekent dat het probleem vanzelf verdwijnt. Dan blijft punt nummer 4 over, en dat is precies waar jij, Alexander, het over hebt. Ik wil zeggen dat de akoestische schokgolf verre van het luidste deel van de opname is. Geluiddempers van moderne wapens bestrijden het praktisch helemaal niet. En toch wordt een vuurwapen met geluiddemper nog steeds stil genoemd. Bijgevolg kan de Gaussiaanse ook geruisloos worden genoemd. Trouwens, hartelijk dank dat u mij eraan herinnert. Ik vergat een van de voordelen van het Gauss-pistool te vermelden: het vermogen om de snelheid van de kogel aan te passen. Het is immers mogelijk om een subsonische modus (waardoor het wapen volledig stil wordt en bedoeld voor geheime acties in close-combat) en supersonisch (dit is voor echte oorlog) in te stellen.
Punt nr. 5. “Bijna geen terugkeer.”
Natuurlijk heeft het gaspistool ook terugslag. Waar zouden we zijn zonder haar?! De wet van behoud van momentum is nog niet opgeheven. Alleen het werkingsprincipe van een gaussgeweer zorgt ervoor dat het niet explosief is, zoals bij een vuurwapen, maar eerder uitgestrekt en glad, en daarom veel minder opvallend voor de schutter. Hoewel dit eerlijk gezegd slechts mijn vermoedens zijn. Ik heb nog nooit zo'n pistool afgevuurd :))
Punt nr. 8. “Mogelijkheid van gebruik zoals in de ruimte...”.
Nou, ik heb helemaal niets gezegd over de onmogelijkheid om vuurwapens in de ruimte te gebruiken. Alleen zal het op zo'n manier opnieuw moeten worden gemaakt, er zullen zoveel technische problemen moeten worden opgelost dat het gemakkelijker zal zijn om een gauss-pistool te maken :)) Wat planeten met een specifieke atmosfeer betreft, kan het gebruik van vuurwapens inderdaad niet alleen moeilijk, maar ook onveilig. Maar dit komt eigenlijk al uit het fantasiegedeelte, en dat is wat uw nederige dienaar doet.
Vjatsjeslav 04/05/14
Bedankt voor het interessante verhaal over wapens. Alles ligt zeer toegankelijk en overzichtelijk in de schappen. Ik zou ook graag een diagram willen voor meer duidelijkheid.
Oleg Sjovkunenko
Vyacheslav, ik heb het diagram ingevoegd, zoals je vroeg).
geïnteresseerd 02.22.15
"Waarom een Gaus-geweer?" - Wikipedia zegt dat omdat hij de basis legde voor de theorie van het elektromagnetisme.
Oleg Sjovkunenko
Ten eerste had de luchtbom, op basis van deze logica, de ‘Newton-bom’ moeten heten, omdat hij op de grond valt en daarmee de wet van de universele zwaartekracht gehoorzaamt. Ten tweede wordt Gauss in dezelfde Wikipedia helemaal niet genoemd in het artikel "Elektromagnetische interactie". Het is goed dat we allemaal goed opgeleide mensen zijn en bedenken dat Gauss de gelijknamige stelling heeft afgeleid. Het is waar dat deze stelling is opgenomen in de meer algemene vergelijkingen van Maxwell, dus Gauss lijkt hier weer op het goede spoor te zijn met ‘het leggen van de basis voor de theorie van het elektromagnetisme’.
Jevgeni 05.11.15
Gaus-geweer is een verzonnen naam voor het wapen. Het verscheen voor het eerst in de legendarische post-apocalyptische game Fallout 2.
Romeins 26/11/16
1) over wat Gauss met de naam te maken heeft) lees op Wikipedia, maar niet elektromagnetisme, maar de stelling van Gauss; deze stelling is de basis van elektromagnetisme en is de basis voor de vergelijkingen van Maxwell.
2) het gebrul van een schot is voornamelijk te wijten aan sterk uitdijende poedergassen. omdat de kogel supersonisch is en op 500 meter van de loop wordt afgesneden, maar er komt geen gebrul uit! alleen een fluitje uit de lucht dat wordt doorgesneden door de schokgolf van een kogel en dat is alles!)
3) over het feit dat ze zeggen dat er monsters van handvuurwapens zijn en dat ze zwijgen omdat ze zeggen dat de kogel subsonisch is - dit is onzin! Wanneer er argumenten worden aangevoerd, moet u de essentie van het probleem begrijpen! het schot is stil, niet omdat de kogel subsonisch is, maar omdat de poedergassen niet uit de loop ontsnappen! lees over het PSS-pistool in Wik.
Oleg Sjovkunenko
Roman, ben jij toevallig een familielid van Gauss? Je verdedigt te ijverig zijn recht op deze naam. Persoonlijk kan het mij niets schelen, als mensen het leuk vinden, laat het dan een Gauss-pistool zijn. Wat al het andere betreft, lees de recensies van het artikel, de kwestie van geruisloosheid is daar al in detail besproken. Ik kan hier niets nieuws aan toevoegen.
Dasha 03/12/17
Ik schrijf sciencefiction. Opinie: VERSNELLING is het wapen van de toekomst. Ik zou aan een buitenlander niet het recht toekennen om voorrang te hebben in dit wapen. De Russische VERSNELLING ZAL ZEKER HET rotte Westen VOORUITVOEREN. Het is beter om een rotte buitenlander niet het RECHT te geven om een wapen bij zijn stomme naam te noemen! De Russen hebben genoeg slimme jongens! (ten onrechte vergeten). Trouwens, het Gatling-machinegeweer (geweer) verscheen LATER dan het Russische SOROKA (roterend vatsysteem). Gatling patenteerde simpelweg een idee dat uit Rusland was gestolen. (Hiervoor noemen we hem voortaan Geit Gatl!). Gauss heeft dus ook niets te maken met het versnellen van wapens!
Oleg Sjovkunenko
Dasha, patriottisme is natuurlijk goed, maar alleen gezond en redelijk. Maar met het Gauss-kanon, zoals ze zeggen, is de trein vertrokken. De term is, net als vele anderen, al populair geworden. We zullen de concepten niet veranderen: internet, carburateur, voetbal, etc. Het is echter niet zo belangrijk wiens naam deze of gene uitvinding wordt genoemd, het belangrijkste is wie deze tot perfectie kan brengen of, zoals in het geval van het Gauss-geweer, op zijn minst tot een gevechtsstaat. Helaas heb ik nog niet gehoord over de serieuze ontwikkeling van gevechtsgauss-systemen, zowel in Rusland als in het buitenland.
Bozjkov Alexander 09.26.17
Alles is duidelijk. Maar is het mogelijk om artikelen over andere soorten wapens toe te voegen?: Over thermietkanonnen, elektrowerper, BFG-9000, Gauss-kruisboog, ectoplasmatisch machinegeweer.
Schrijf een reactie
DIY Gauss-pistool
Ondanks zijn relatief bescheiden formaat is het Gauss-pistool het meest serieuze wapen dat we ooit hebben gebouwd. Vanaf de vroegste stadia van de productie kan de geringste onzorgvuldigheid bij het omgaan met het apparaat of de afzonderlijke componenten tot een elektrische schok leiden.
Gauss-pistool. Het eenvoudigste schema
Wees voorzichtig!
Het belangrijkste krachtelement van ons pistool is de inductor
Gauss-röntgenkanon
Locatie van de contacten op het oplaadcircuit van een Kodak-wegwerpcamera
Het hebben van een wapen dat, zelfs in computerspellen, alleen te vinden is in het laboratorium van een gekke wetenschapper of in de buurt van een tijdportaal naar de toekomst, is cool. Kijken hoe mensen die onverschillig staan tegenover technologie onwillekeurig hun blik op het apparaat richten, en enthousiaste gamers haastig hun kaak van de vloer oppakken - hiervoor is het de moeite waard een dag te besteden aan het monteren van een Gauss-kanon.
Zoals gewoonlijk besloten we om te beginnen met het eenvoudigste ontwerp: een inductiepistool met één spoel. Experimenten met meertrapsversnelling van een projectiel werden overgelaten aan ervaren elektronica-ingenieurs die in staat waren een complex schakelsysteem te bouwen met behulp van krachtige thyristors en de momenten van opeenvolgende activering van de spoelen te verfijnen. In plaats daarvan hebben we ons geconcentreerd op de mogelijkheid om een gerecht te maken met algemeen verkrijgbare ingrediënten. Om een Gauss-kanon te bouwen, moet je dus eerst gaan winkelen. In een radiowinkel moet je verschillende condensatoren kopen met een spanning van 350-400 V en een totale capaciteit van 1000-2000 microfarad, een geëmailleerde koperdraad met een diameter van 0,8 mm, batterijcompartimenten voor de Krona en twee 1,5 volt C -type batterijen, een tuimelschakelaar en een knop. Laten we in fotografische goederen vijf Kodak-wegwerpcamera's nemen, in auto-onderdelen - een eenvoudig vierpins relais van een Zhiguli, in "producten" - een pakje cocktailrietjes, en in "speelgoed" - een plastic pistool, machinegeweer, jachtgeweer , jachtgeweer of een ander wapen waarvan je er een wapen van de toekomst van wilt maken.
Laten we gek worden
Het belangrijkste krachtelement van ons pistool is de inductor. Met de vervaardiging ervan is het de moeite waard om te beginnen met het monteren van het wapen. Neem een stuk stro van 30 mm lang en twee grote ringen (plastic of karton), monteer deze tot een spoel met behulp van een schroef en een moer. Begin de geëmailleerde draad er voorzichtig op te wikkelen, draai voor draai (bij een grote draaddiameter is dit vrij eenvoudig). Zorg ervoor dat u geen scherpe bochten in de draad maakt of de isolatie beschadigt. Nadat u de eerste laag hebt voltooid, vult u deze met secondelijm en begint u de volgende laag op te winden. Doe dit met elke laag. In totaal moet je 12 lagen winden. Vervolgens kunt u de haspel demonteren, de ringen verwijderen en de haspel op een lang rietje zetten, dat als ton gaat dienen. Het ene uiteinde van het rietje moet worden aangesloten. Je kunt de afgewerkte spoel eenvoudig testen door hem aan te sluiten op een 9 volt batterij: als er een paperclip in zit, is het gelukt. Je kunt een rietje in de spoel steken en het testen als een solenoïde: het moet actief een stuk paperclip in zichzelf trekken, en als het gepulseerd is aangesloten, zelfs 20-30 cm uit het vat gooien.
Waarden ontleden
Een batterij condensatoren is bij uitstek geschikt voor het genereren van een krachtige elektrische puls (in deze mening zijn we het eens met de makers van de krachtigste laboratoriumrailguns). Condensatoren zijn niet alleen goed vanwege hun hoge energiecapaciteit, maar ook vanwege hun vermogen om alle energie binnen zeer korte tijd vrij te geven, voordat het projectiel het midden van de spoel bereikt. Condensatoren moeten echter op de een of andere manier worden opgeladen. Gelukkig zit de oplader die we nodig hebben in elke camera: daar wordt een condensator gebruikt die een hoogspanningspuls genereert voor de ontstekingselektrode van de flitser. Wegwerpcamera’s werken voor ons het beste omdat de condensator en de “lader” de enige elektrische componenten zijn die ze hebben, wat betekent dat het eruit halen van het laadcircuit een fluitje van een cent is.
Het demonteren van een wegwerpcamera is een stap waarbij u voorzichtig moet zijn. Probeer bij het openen van de behuizing de elementen van het elektrische circuit niet aan te raken: de condensator kan zijn lading lange tijd vasthouden. Nadat u toegang heeft gekregen tot de condensator, sluit u eerst de aansluitingen kort met een schroevendraaier met een diëlektrische handgreep. Pas daarna kun je het bord aanraken zonder bang te hoeven zijn voor een elektrische schok. Verwijder de batterijbeugels van het laadcircuit, soldeer de condensator los, soldeer een jumper aan de contacten van de oplaadknop - we hebben hem niet langer nodig. Bereid op deze manier minimaal vijf laadborden voor. Let op de locatie van de geleidende sporen op het bord: u kunt op verschillende plaatsen verbinding maken met dezelfde circuitelementen.
Prioriteiten stellen
De keuze van de condensatorcapaciteit is een kwestie van compromis tussen de schotenergie en de oplaadtijd van het pistool. We hebben gekozen voor vier parallel geschakelde condensatoren van 470 microfarad (400 V). Voor elke opname wachten we ongeveer een minuut op een signaal van de LED's op de laadcircuits, wat aangeeft dat de spanning in de condensatoren de vereiste 330 V heeft bereikt. Het laadproces kan worden versneld door meerdere 3-volt batterijcompartimenten aan te sluiten in parallel aan de laadcircuits. Houd er echter rekening mee dat krachtige C-type batterijen een te hoge stroomsterkte leveren voor zwakke cameracircuits. Om te voorkomen dat de transistors op de kaarten doorbranden, moeten op elke 3 volt-eenheid 3 tot 5 laadcircuits parallel zijn aangesloten. Op ons pistool is slechts één batterijcompartiment aangesloten op de “laders”. Alle anderen dienen als reservewinkels.
Veiligheidszones definiëren
Wij zouden niemand aanraden een knop onder de vinger te houden die een batterij van 400 volt condensatoren ontlaadt. Om de afdaling te controleren, is het beter om een relais te installeren. Het stuurcircuit is via de ontspanknop verbonden met een batterij van 9 volt, en het stuurcircuit is verbonden met het circuit tussen de spoel en de condensatoren. Een schematisch diagram helpt u het pistool correct te monteren. Gebruik bij het monteren van een hoogspanningscircuit een draad met een doorsnede van minimaal een millimeter; eventuele dunne draden zijn geschikt voor de laad- en stuurcircuits.
Houd er bij het experimenteren met het circuit rekening mee dat condensatoren een restlading kunnen hebben. Ontlaad door kortsluiting voordat u ze aanraakt.
Laten we het samenvatten
Het opnameproces ziet er als volgt uit: zet de aan/uit-schakelaar aan; wacht tot de LED's helder oplichten; laat het projectiel in de loop zakken zodat het zich iets achter de spoel bevindt; schakel de stroom uit zodat de batterijen tijdens het schieten geen energie van zichzelf onttrekken; richt en druk op de ontspanknop. Het resultaat hangt grotendeels af van de massa van het projectiel. Met een korte spijker en een afgebeten kop wisten we een blikje energiedrank door te schieten, dat ontplofte en de halve redactie onder water zette. Vervolgens schoot het pistool, ontdaan van plakkerige soda, vanaf een afstand van vijftig meter een spijker in de muur. En ons wapen raakt de harten van fans van sciencefiction en computerspellen zonder granaten.
Samengesteld door: Patlakh V.V.
http://patlah.ru
© “Encyclopedie van technologieën en methoden” Patlakh V.V. 1993-2007
AANDACHT!
Elke herpublicatie, volledige of gedeeltelijke reproductie van de materialen van dit artikel, evenals foto's, tekeningen en diagrammen die erin zijn geplaatst, is verboden zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de redactie van de encyclopedie.
Ik herinner je eraan! Dat de redactie niet verantwoordelijk is voor enig onwettig en onwettig gebruik van materiaal gepubliceerd in de encyclopedie.
Het project is gestart in 2011. Het betreft een project met een volledig autonoom automatisch systeem voor amusementsdoeleinden, met een projectielenergie van ongeveer 6-7 J, vergelijkbaar met pneumatiek. Het was de bedoeling om 3 automatische trappen te hebben met lancering vanaf optische sensoren, plus een krachtige injector-impactor die een projectiel vanuit het magazijn in de loop afvuurt.
De indeling was als volgt gepland:
Dat wil zeggen, een klassieke Bullpup, die het mogelijk maakte om zware batterijen in de kolf te plaatsen en daardoor het zwaartepunt dichter bij het handvat te verschuiven.
Het diagram ziet er als volgt uit:
De besturingseenheid werd vervolgens opgesplitst in een besturingseenheid van de aandrijfeenheid en een algemene besturingseenheid. Het condensatorblok en het schakelblok werden gecombineerd tot één. Er werden ook back-upsystemen ontwikkeld. Hieruit werden een besturingseenheid voor de voedingseenheid, een voedingseenheid, een omvormer, een spanningsverdeler en een deel van de displayeenheid samengesteld.
Het bestaat uit 3 comparatoren met optische sensoren.
Elke sensor heeft zijn eigen comparator. Dit werd gedaan om de betrouwbaarheid te vergroten, dus als één microschakeling uitvalt, zal slechts één fase uitvallen, en niet 2. Wanneer het projectiel de sensorstraal blokkeert, verandert de weerstand van de fototransistor en wordt de comparator geactiveerd. Bij klassieke thyristorschakeling kunnen de stuurklemmen van de thyristors rechtstreeks op de uitgangen van de comparatoren worden aangesloten.
De sensoren moeten als volgt worden geïnstalleerd:
En het apparaat ziet er zo uit:
Het voedingsblok heeft het volgende eenvoudige circuit:
Condensatoren C1-C4 hebben een spanning van 450V en een capaciteit van 560uF. Diodes VD1-VD5 worden gebruikt type HER307/ Vermogensthyristors VT1-VT4 type 70TPS12 worden gebruikt als schakeling.
De geassembleerde eenheid aangesloten op de besturingseenheid op de onderstaande foto:
De omvormer was laagspanning, u kunt er meer over lezen
De spanningsverdelingseenheid wordt geïmplementeerd door een banaal condensatorfilter met een aan / uit-schakelaar en een indicator die het proces van het opladen van de batterijen aangeeft. Het blok heeft 2 uitgangen: de eerste is stroom, de tweede is voor al het andere. Er zijn ook aansluitingen voor het aansluiten van een oplader.
Op de foto staat het verdeelblok uiterst rechts bovenaan:
In de linker benedenhoek bevindt zich een back-upconverter; deze is samengesteld met behulp van het eenvoudigste circuit met behulp van NE555 en IRL3705 en heeft een vermogen van ongeveer 40 W. Het zou worden gebruikt met een aparte kleine batterij, inclusief een back-upsysteem voor het geval de hoofdbatterij uitvalt of leeg raakt.
Met behulp van een back-upconverter werden voorlopige controles van de spoelen uitgevoerd en werd de mogelijkheid van het gebruik van loodaccu's gecontroleerd. De video toont een eentrapsmodel dat op een grenen plank schiet. Een kogel met een speciale punt met een verhoogd penetratievermogen komt de boom 5 mm binnen.
Binnen het project werd ook een universeel podium ontwikkeld als hoofdblok voor volgende projecten.
Dit circuit is een blok voor een elektromagnetische versneller, op basis waarvan het mogelijk is een meertrapsversneller samen te stellen met een aantal trappen tot 20. De trap heeft een klassieke thyristorschakeling en een optische sensor. De energie die in de condensatoren wordt gepompt is 100 J. De efficiëntie bedraagt ongeveer 2 procent.
Er werd gebruik gemaakt van een 70W-omzetter met een hoofdoscillator gebaseerd op de NE555-chip en een IRL3705-veldeffecttransistor. Tussen de transistor en de uitgang van de microschakeling is een repeater aangebracht op een complementair paar transistors, wat nodig is om de belasting van de microschakeling te verminderen. De optische sensorcomparator is gemonteerd op een LM358-chip; hij bestuurt een thyristor door condensatoren op de wikkeling aan te sluiten wanneer een projectiel de sensor passeert. Er worden goede snubbercircuits parallel met de transformator en de versnellingsspoel gebruikt.
Methoden om de efficiëntie te vergroten
Er werd ook gekeken naar methoden om de efficiëntie te verhogen, zoals magnetische circuits, spoelkoeling en energieterugwinning. Over dat laatste vertel ik je meer.
GaussGan heeft een zeer lage efficiëntie; mensen die op dit gebied werken, zijn al lang op zoek naar manieren om de efficiëntie te vergroten. Eén van deze methoden is herstel. De essentie ervan is om ongebruikte energie in de spoel terug te sturen naar de condensatoren. De energie van de geïnduceerde tegengestelde puls gaat dus nergens heen en vangt het projectiel niet op met een resterend magnetisch veld, maar wordt teruggepompt in de condensatoren. Deze methode kan tot 30 procent van de energie teruggeven, wat op zijn beurt de efficiëntie met 3-4 procent zal verhogen en de herlaadtijd zal verkorten, waardoor de vuursnelheid in automatische systemen toeneemt. En dus - het diagram met het voorbeeld van een drietrapsversneller.
Voor galvanische isolatie in het thyristorstuurcircuit worden transformatoren T1-T3 gebruikt. Laten we de werking van één fase bekijken. We passen de laadspanning toe op de condensatoren, via VD1 wordt condensator C1 opgeladen tot de nominale spanning, het pistool is klaar om te vuren. Wanneer een puls wordt aangeboden aan ingang IN1, wordt deze getransformeerd door transformator T1 en gaat naar de stuurklemmen VT1 en VT2. VT1 en VT2 gaan open en verbinden spoel L1 met condensator C1. De onderstaande grafiek toont de processen tijdens de opname.
Wij zijn het meest geïnteresseerd in het onderdeel dat begint bij 0,40 ms, wanneer de spanning negatief wordt. Het is deze spanning die kan worden opgevangen en via recuperatie kan worden teruggevoerd naar de condensatoren. Wanneer de spanning negatief wordt, gaat deze door VD4 en VD7 en wordt naar de accumulator van de volgende trap gepompt. Dit proces onderbreekt ook een deel van de magnetische puls, waardoor je het remmende resteffect kunt wegnemen. De overige fasen werken op dezelfde manier als de eerste.
Projectstatus
Het project en mijn ontwikkelingen in deze richting werden over het algemeen opgeschort. Waarschijnlijk zal ik in de nabije toekomst mijn werk op dit gebied voortzetten, maar ik beloof niets.
Lijst met radio-elementen
| Aanduiding | Type | Denominatie | Hoeveelheid | Opmerking | Winkel | Mijn notitieblok | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Besturingseenheid vermogensdeel | |||||||
| Operationele versterker | LM358 | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Lineaire regelaar | 1 | Naar notitieblok | |||||
| Fototransistor | SFH309 | 3 | Naar notitieblok | ||||
| LED | SFH409 | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Condensator | 100 µF | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 470 Ohm | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 2,2 kOhm | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 3,5 kOhm | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 10 kOhm | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Stroomblok | |||||||
| VT1-VT4 | Thyristor | 70TPS12 | 4 | Naar notitieblok | |||
| VD1-VD5 | Gelijkrichterdiode | HER307 | 5 | Naar notitieblok | |||
| C1-C4 | Condensator | 560 µF 450 V | 4 | Naar notitieblok | |||
| L1-L4 | Inductor | 4 | Naar notitieblok | ||||
LM555 | 1 | Naar notitieblok | |||||
| Lineaire regelaar | L78S15CV | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Comparator | LM393 | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Bipolaire transistor | MPSA42 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Bipolaire transistor | MPSA92 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| MOSFET-transistor | IRL2505 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Zenerdiode | BZX55C5V1 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Gelijkrichterdiode | HER207 | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Gelijkrichterdiode | HER307 | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Schottky-diode | 1N5817 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| LED | 2 | Naar notitieblok | |||||
| 470 µF | 2 | Naar notitieblok | |||||
| Elektrolytische condensator | 2200 µF | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Elektrolytische condensator | 220 µF | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Condensator | 10 µF 450 V | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Condensator | 1 µF 630 V | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Condensator | 10 nF | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Condensator | 100 nF | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 10 MOhm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 300 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 15 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 6,8 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 2,4 kOhm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 1 kOhm | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 100 Ohm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 30 ohm | 2 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 20 ohm | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Weerstand | 5 ohm | 2 | Naar notitieblok | ||||
| T1 | Transformator | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Spanningsverdeelblok | |||||||
| VD1, VD2 | Diode | 2 | Naar notitieblok | ||||
| LED | 1 | Naar notitieblok | |||||
| C1-C4 | Condensator | 4 | Naar notitieblok | ||||
| R1 | Weerstand | 10 ohm | 1 | Naar notitieblok | |||
| R2 | Weerstand | 1 kOhm | 1 | Naar notitieblok | |||
| Schakelaar | 1 | Naar notitieblok | |||||
| Batterij | 1 | Naar notitieblok | |||||
| Programmeerbare timer en oscillator | LM555 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Operationele versterker | LM358 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Lineaire regelaar | LM7812 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Bipolaire transistor | BC547 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Bipolaire transistor | BC307 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| MOSFET-transistor | AUIRL3705N | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Fototransistor | SFH309 | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Thyristor | 25 A | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Gelijkrichterdiode | HER207 | 3 | Naar notitieblok | ||||
| Diode | 20 A | 1 | Naar notitieblok | ||||
| Diode | 50 A | 1 | Naar notitieblok | ||||
| LED | SFH409 | 1 | |||||
.
In dit artikel laat Konstantin, How-todo workshop, zien hoe je een draagbaar Gauss-kanon maakt.
Het project werd puur voor de lol gedaan, dus het was niet de bedoeling om records te vestigen op het gebied van de Gausso-bouw.
Konstantin werd zelfs te lui om de spoel te berekenen.
Laten we eerst de theorie opfrissen. Hoe werkt een Gauss-pistool eigenlijk?
We laden de condensator op met hoge spanning en ontladen deze in een spoel van koperdraad die zich op de loop bevindt.
Wanneer er stroom doorheen stroomt, ontstaat er een krachtig elektromagnetisch veld. De ferromagnetische kogel wordt in de loop getrokken. De lading van de condensator wordt zeer snel verbruikt en idealiter stopt de stroom door de spoel met stromen zodra de kogel zich in het midden bevindt.
Daarna blijft het vliegen door traagheid.
Voordat we overgaan tot de montage, moeten we u waarschuwen dat u zeer voorzichtig met hoogspanning moet werken.
Vooral bij gebruik van zulke grote condensatoren kan dit behoorlijk gevaarlijk zijn.
We zullen een eentrapsgeweer maken.
In de eerste plaats vanwege de eenvoud. De elektronica erin is bijna elementair.
Bij het vervaardigen van een meertrapssysteem moet je op de een of andere manier de spoelen verwisselen, berekenen en sensoren installeren.
Ten tweede zou een meertrapsapparaat eenvoudigweg niet passen in de beoogde pistoolvormfactor.
Want ook nu staat het gebouw helemaal vol. Soortgelijke breekpistolen werden als basis genomen.
We printen het lichaam op een 3D-printer. Om dit te doen, beginnen we met het model.
We doen het in Fusion360, alle bestanden staan in de beschrijving als iemand het wil herhalen.
We zullen proberen alle details zo compact mogelijk weer te geven. Er zijn er trouwens maar heel weinig.
4 18650-batterijen, totaal ongeveer 15V.
In hun stoel in het model bevinden zich uitsparingen voor het installeren van jumpers.
Die gaan we maken van dikke folie.
Een module die de accuspanning verhoogt tot ongeveer 400 volt om de condensator op te laden.
De condensator zelf, en dit is een 1000 uF 450 V-bank.
En nog een laatste ding. Eigenlijk de spoel.
Andere kleine dingen zoals een thyristor, batterijen om hem te openen, startknoppen kunnen in een baldakijn worden geplaatst of aan de muur worden geplakt.
Er zijn dus geen aparte zitplaatsen voor hen.
Voor de loop heb je een niet-magnetische buis nodig.
We gebruiken de body van een balpen. Dit is veel eenvoudiger dan het op een printer afdrukken en vervolgens schuren.
We wikkelen gelakte koperdraad met een diameter van 0,8 mm op het spoelframe en leggen isolatie tussen elke laag. Elke laag moet stevig worden bevestigd.
We wikkelen elke laag zo strak mogelijk, draaien om draaien, en maken zoveel lagen als er in het lichaam passen.
Het handvat zal van hout zijn.
Het model is klaar, u kunt de printer starten.
Bijna alle onderdelen zijn gemaakt met een mondstuk van 0,8 mm en alleen de knop die de loop vasthoudt, is gemaakt met een mondstuk van 0,4 mm.
Het printen duurde ongeveer zeven uur, dus er bleek alleen maar roze plastic over te zijn.
Maak het model na het afdrukken zorgvuldig los van de steunen. Primer en verf kopen we in de winkel.
Het was niet mogelijk om acrylverf te gebruiken, maar deze weigerde zelfs op de grond normaal te liggen.
Voor het verven van PLA-kunststof zijn er speciale sprays en verven die zonder voorbereiding perfect hechten.
Maar dergelijke verven werden niet gevonden, het bleek natuurlijk onhandig.
Ik moest halverwege het raam schilderen.
Laten we zeggen dat het oneffen oppervlak zo'n stijl is, en dat het in het algemeen ook zo was gepland.
Terwijl het afdrukken bezig is en de verf droogt, gaan we aan het handvat werken.
Er was geen hout van de juiste dikte, dus hebben we twee stukken parket aan elkaar gelijmd.
Als het droog is, geven we het met een decoupeerzaag een ruwe vorm.
Het zal ons een beetje verbazen dat de accudecoupeerzaag zonder problemen 4 cm hout zaagt.
Gebruik vervolgens een Dremel en een opzetstuk om de hoeken af te ronden.
Door de kleine breedte van het werkstuk is de kanteling van de handgreep niet helemaal naar wens.
Laten we deze ongemakken wegnemen met ergonomie.
We schuren de oneffenheden weg met een schuurpapieropzetstuk en gaan er handmatig overheen met korrel 400.
Na het reinigen meerdere lagen olie insmeren.
We bevestigen de hendel aan de zelftappende schroef, nadat we eerder een kanaal hebben geboord.
Met behulp van afwerkingsschuurpapier en naaldvijlen passen we alle onderdelen op elkaar aan, zodat alles sluit, vasthoudt en vastkleeft als dat nodig is.
Je kunt verdergaan met elektronica.
Allereerst installeren we de knop. Ongeveer een schatting zodat het in de toekomst niet te veel zal storen.
Vervolgens monteren we het batterijcompartiment.
Om dit te doen, snijdt u de folie in reepjes en lijmt u deze onder de batterijcontacten. We verbinden de batterijen in serie.
Wij controleren voortdurend of het contact betrouwbaar is.
Als dit klaar is, kun je via de knop de hoogspanningsmodule aansluiten en er een condensator op aansluiten.
Je kunt hem zelfs proberen op te laden.
We hebben de spanning ingesteld op ongeveer 410 V; om deze naar de spoel te ontladen zonder luide knallen van sluitende contacten, moet je een thyristor gebruiken die werkt als een schakelaar.
En om te sluiten is een kleine spanning van anderhalve volt op de stuurelektrode voldoende.
Helaas bleek dat de boostmodule een middelpunt heeft, waardoor het niet mogelijk is om zonder speciale trucs de stuurspanning van reeds geïnstalleerde batterijen te nemen.
Daarom nemen we een AA-batterij.
En de kleine tactknop dient als trigger, waardoor grote stromen door de thyristor worden geschakeld.
Daar zou het allemaal zijn afgelopen, maar twee thyristors waren niet bestand tegen dergelijk misbruik.
Ik moest dus een krachtigere thyristor selecteren, 70TPS12, deze kan 1200-1600V en 1100A per puls weerstaan.
Omdat het project toch al een week bevroren is, gaan we ook extra onderdelen aanschaffen om een laadindicator te maken. Het kan in twee modi werken, waarbij slechts één diode wordt verlicht, deze wordt verschoven of ze allemaal één voor één worden verlicht.
De tweede optie ziet er mooier uit.
Het circuit is vrij eenvoudig, maar je kunt zo'n kant-en-klare module op Ali kopen.
Door een paar megaohm-weerstanden aan de ingang van de indicator toe te voegen, kun je deze rechtstreeks op de condensator aansluiten.
De nieuwe thyristor passeert, zoals gepland, gemakkelijk krachtige stromen.
Het enige is dat het niet sluit, dat wil zeggen dat je voordat je gaat schieten het opladen moet uitschakelen, zodat de condensator volledig kan worden ontladen en de thyristor naar zijn oorspronkelijke staat kan terugkeren.
Dit had voorkomen kunnen worden als de omzetter een halfgolfgelijkrichter had.
Pogingen om de bestaande opnieuw te maken, leverden geen succes op.
Je kunt beginnen met het maken van de kogel. Ze moeten magnetisch zijn.
U kunt deze prachtige deuvelnagels nemen, ze hebben een diameter van 5,9 mm.
En de kofferbak past perfect, het enige dat overblijft is de dop afsnijden en een beetje slijpen.
Het gewicht van de kogel was 7,8 g.
Helaas is er nu niets om de snelheid te meten.
We maken de montage af door het lichaam en de spoel te lijmen.
Je kunt het testen, dit speelgoed kan goed gaten maken in aluminium blikjes, door karton prikken, en over het algemeen kun je de kracht voelen.
Hoewel velen beweren dat Gauss-kanonnen stil zijn, maken ze een lichte knal als ze worden afgevuurd, zelfs zonder kogel.
Wanneer er grote stromen door de draad van de spoel gaan, hoewel dit in een fractie van een seconde gebeurt, warmt deze op en zet hij enigszins uit.
Als u de spoel impregneert met epoxyhars, kunt u dit effect gedeeltelijk wegnemen.
Het zelfgemaakte product werd u gepresenteerd door Konstantin, How-todo-workshop.
