19. novembra 2014

Po prvé, redaktori vedeckej diskusie blahoželajú všetkým strelcom a raketometom! Veď dnes je 19. november – Deň raketových síl a delostrelectva. Pred 72 rokmi, 19. novembra 1942, začala protiofenzíva Červenej armády počas bitky o Stalingrad najsilnejšou delostreleckou prípravou.

Preto sme pre vás dnes pripravili publikáciu venovanú zbraniam, nie však obyčajným, ale Gaussovým!

Muž, aj keď sa stane dospelým, zostáva vo svojej duši chlapcom, menia sa iba jeho hračky. Počítačové hry sa stali skutočnou spásou pre ctihodných strýkov, ktorí v detstve nedohrali „vojnovú hru“ a teraz majú príležitosť dobehnúť zameškané.

Počítačové akčné filmy majú často futuristické zbrane, ktoré v nich nenájdete skutočný život- slávne Gaussovo delo, ktoré môže zasadiť nejaký bláznivý profesor alebo ho možno nájsť náhodou v tajnej kronike.

Je možné získať Gaussovu zbraň v reálnom živote?

Ukazuje sa, že je to možné a nie je to také ťažké, ako by sa to mohlo zdať na prvý pohľad. Poďme radšej zistiť, čo je Gaussova pištoľ v klasickom zmysle. Gauss Cannon je zbraň, ktorá využíva metódu elektromagnetického zrýchlenia hmoty.

Konštrukcia tejto impozantnej zbrane je založená na solenoide - valcovom vinutí drôtov, kde dĺžka drôtu je mnohonásobne väčšia ako priemer vinutia. Pri použití elektrického prúdu sa v dutine cievky (solenoide) objaví silné magnetické pole. Vtiahne projektil do solenoidu.

Ak v okamihu, keď projektil dosiahne stred, napätie sa odstráni, magnetické pole nezabráni pohybu tela zotrvačnosťou a vyletí z cievky.

Gaussovu pištoľ zostavujeme doma

Na vytvorenie Gaussovej pištole vlastnými rukami potrebujeme najprv induktor. Opatrne naviňte smaltovaný drôt na cievku, bez ostrých ohybov, aby ste v žiadnom prípade nepoškodili izoláciu.

Prvú vrstvu po navinutí naplňte superlepidlom, počkajte, kým nezaschne, a prejdite na ďalšiu vrstvu. Rovnakým spôsobom musíte navinúť 10-12 vrstiev. Hotovú cievku navlečieme na budúcu hlaveň zbrane. Na jeden z jeho okrajov by sa mala nasadiť čiapočka.

Na získanie silného elektrického impulzu je dokonalá kondenzátorová banka. Sú schopné krátkodobo uvoľniť uloženú energiu, kým sa guľka dostane do stredu cievky.

Na nabíjanie kondenzátorov budete potrebovať nabíjačku. Vo fotoaparátoch je vhodné zariadenie, slúži na výrobu blesku. Samozrejme, nehovoríme o drahom modeli, ktorý budeme pitvať, ale jednorazový Kodak sa zíde.

Navyše, okrem nabíjania a kondenzátora v nich nie sú žiadne ďalšie elektrické prvky. Pri rozoberaní fotoaparátu dávajte pozor, aby ste nedostali zásah elektrickým prúdom. Neváhajte a vyberte svorky batérie z nabíjačky, rozpájkujte kondenzátor.

Preto je potrebné pripraviť približne 4-5 dosiek (ak to želanie a možnosti dovolia, je možné urobiť viac). Otázka výberu kondenzátora vás núti rozhodnúť sa medzi výkonom výstrelu a časom nabíjania. Veľká kapacita kondenzátora vyžaduje dlhší čas, čím sa znižuje rýchlosť požiaru, takže bude potrebné nájsť kompromis.

LED prvky inštalované na nabíjacích obvodoch signalizujú svetlom, že bola dosiahnutá požadovaná úroveň nabitia. Samozrejme môžete pripojiť ďalšie nabíjacie obvody, ale nepreháňajte to, aby ste nechtiac nespálili tranzistory na doskách. Na vybitie batérie je z bezpečnostných dôvodov najlepšie nainštalovať relé.

Riadiaci obvod pripojíme k batérii cez tlačidlo spúšte a riadený obvod sa pripojí k obvodu medzi cievku a kondenzátory. Pre výstrel je potrebné napájať systém a po svetelnom signáli nabiť zbraň. Vypnite napájanie, zamierte a strieľajte!

Ak vás proces zaujal a prijatý výkon nestačí, môžete začať vytvárať viacstupňovú Gaussovu pištoľ, pretože by to malo byť práve to.

.
V tomto článku vám Konstantin z How-todo ukáže, ako vyrobiť prenosné Gauss Cannon.

Projekt bol vytvorený len pre zábavu, takže nebolo cieľom dosiahnuť nejaké rekordy v Gaussovej budove.

V skutočnosti bol Konstantin dokonca príliš lenivý na to, aby počítal cievku.

Začnime oprášením teórie. Ako funguje Gaussova pištoľ.

Nabíjame kondenzátor vysoké napätie a vypustite ho na cievku medeného drôtu umiestnenú na hlavni.

Keď ním preteká prúd, vytvára sa silné elektromagnetické pole. Do hlavne je vtiahnutá feromagnetická strela. Náboj na kondenzátore sa spotrebuje veľmi rýchlo a ideálne je, ak prúd cez cievku prestane tiecť, keď je strela v strede.

Potom pokračuje v lete zotrvačnosťou.

Pred pokračovaním v montáži je potrebné upozorniť, že s vysokým napätím musíte pracovať veľmi opatrne.

Najmä pri použití takýchto veľkých kondenzátorov to môže byť dosť nebezpečné.

Vyrobíme si jednostupňovú pištoľ.

Po prvé, kvôli jednoduchosti. Elektronika v nej je takmer elementárna.

Pri výrobe viacstupňového systému je potrebné nejako prepnúť cievky, vypočítať ich a nainštalovať snímače.

Po druhé, viacstupňové zariadenie by jednoducho nezapadalo do zamýšľaného tvaru pištole.

Aj teraz je telo plné. Ako základ boli brané podobné pištole zlomu.

Telo bude vytlačené na 3D tlačiarni. Aby sme to dosiahli, začneme s modelom.

Vyrábame to vo Fusion360, všetky súbory budú v popise, ak sa zrazu niekto bude chcieť zopakovať.

Pokúsime sa dať všetky detaily čo najkompaktnejšie. Mimochodom, je ich veľmi málo.
4 batérie 18650, spolu približne 15V.
Na ich sedadle v modeli sú vybrania na inštaláciu prepojok.

Ktoré si vyrobíme z hrubej fólie.
Modul, ktorý zvyšuje napätie batérie na približne 400 voltov, aby sa nabil kondenzátor.

Samotný kondenzátor, a to je banka 1000 mikrofaradov 450 V.

A posledný. Skutočná cievka.

Ostatné drobnosti ako tyristor, batérie na jeho otvorenie, štartovacie tlačidlá je možné umiestniť s prístreškom alebo prilepiť na stenu.

Neexistujú pre nich teda žiadne samostatné sedadlá.
Na hlaveň potrebujete nemagnetickú trubicu.

Použijeme puzdro z guľôčkového pera. Je to oveľa jednoduchšie, ako keby sme to vytlačili na tlačiarni a potom to brúsili.

Na rám cievky navinieme medený lakovaný drôt s priemerom 0,8 mm a medzi každú vrstvu položíme izoláciu. Každá vrstva musí byť pevne pripevnená.

Každú vrstvu navinieme čo najtesnejšie, otočíme, urobíme toľko vrstiev, koľko sa zmestí do puzdra.

Rukoväť je vyrobená z dreva.

Model je pripravený, môžete spustiť tlačiareň.

Takmer všetky diely sú vyrobené s 0,8 mm tryskou a iba tlačidlo držiace hlaveň je vyrobené s 0,4 mm tryskou.

Tlač trvala asi sedem hodín, a tak sa ukázalo, že zostal len ružový plast.
Po vytlačení starostlivo očistite model od podpier. Nakupujeme základný náter a farbu z obchodu.

Nebolo možné použiť akrylovú farbu, ale odmietla normálne ležať aj na zemi.
Na lakovanie PLA plastu existujú špeciálne spreje a farby, ktoré budú perfektne držať aj bez prípravy.
Ale také farby sa nenašli, ukázalo sa to samozrejme nemotorne.

Musel som maľovať napoly vyklonený z okna.

Povedzme, že nerovný povrch je taký štýl a vo všeobecnosti to bolo plánované.
Kým prebieha tlač a farba schne, postarajme sa o rukoväť.
Nebolo drevo vhodnej hrúbky, tak zlepíme dva kusy parkiet.

Keď je suchý, skladačkou mu dáme hrubý tvar.

Trochu nás prekvapuje, že akumulátorová priamočiara píla bez väčších ťažkostí nareže 4 cm dreva.

Potom pomocou dremelu a trysky zaoblíme rohy.

Kvôli malej šírke obrobku nie je sklon rukoväte úplne rovnaký, ako by ste chceli.

Vyrovnajme tieto nepríjemnosti ergonómiou.

Nerovnosti prepíšeme tryskou s brúsnym papierom, ručne prejdeme cez 400-ku.

Po odizolovaní zalejeme olejom v niekoľkých vrstvách.

Rukoväť pripevníme k samoreznej skrutke po predchádzajúcom vyvŕtaní kanála.

Dokončovacím brúsnym papierom a ihlovými pilníkmi doladíme všetky detaily k sebe, aby všetko zatváralo, držalo a držalo ako má.

Môžete prejsť na elektroniku.
Prvým krokom je inštalácia tlačidla. Približne odhadom, aby to v budúcnosti veľmi neprekážalo.

Potom zostavte priehradku na batérie.
Za týmto účelom rozrežte fóliu na pásiky a prilepte ju pod kontakty batérie. Batérie sú zapojené do série.

Vždy kontrolujeme, či existuje spoľahlivý kontakt.
Keď to urobíte, môžete pripojiť vysokonapäťový modul cez tlačidlo a kondenzátor k nemu.

Môžete ho dokonca skúsiť nabiť.
Napätie sme nastavili na cca 410 V, aby sme ho vybili do cievky bez hlasných pukaní uzatváracích kontaktov, treba použiť tyristor, ktorý funguje ako spínač.

A aby sa zatvoril, stačí malé napätie jeden a pol voltu na riadiacej elektróde.

Bohužiaľ sa ukázalo, že step-up modul má stredný bod, a to vám neumožňuje prevziať riadiace napätie z už nainštalovaných batérií bez špeciálnych trikov.

Preto si vezmeme prstovú batériu.

Malé tlačidlo hodín slúži ako spúšť, spínajúce veľké prúdy cez tyristor.

Tým by sa to skončilo, ale dva tyristory takéto týranie nevydržali.
Musel som teda vybrať výkonnejší tyristor 70TPS12, vydrží 1200-1600V a 1100A na impulz.

Keďže projekt je ešte týždeň zmrazený, dokúpime aj ďalšie diely, aby sme vytvorili indikátor nabitia. Môže pracovať v dvoch režimoch, rozsvietiť iba jednu diódu, posunúť ju alebo rozsvietiť všetky postupne.

Gaussova pištoľ (gaussová puška)

Iné názvy: gaussová pištoľ, gaussová pištoľ, gaussová puška, gaussová pištoľ, posilňovacia puška.

Gaussová puška (alebo jej väčší variant gaussovej pištole), podobne ako railgun, je elektromagnetická zbraň. V súčasnosti neexistujú bojové priemyselné vzory, aj keď množstvo laboratórií (väčšinou amatérskych a univerzitných) naďalej tvrdo pracuje na vytvorení týchto zbraní. Systém je pomenovaný po nemeckom vedcovi Carlovi Gaussovi (1777-1855). S akou hrôzou bola matematikovi udelená taká pocta, ja osobne nedokážem pochopiť (zatiaľ nemôžem, resp. nemám relevantné informácie). Gauss mal oveľa menej spoločného s teóriou elektromagnetizmu ako napríklad Oersted, Ampere, Faraday alebo Maxwell, no napriek tomu bola zbraň pomenovaná po ňom. Názov sa zasekol, a preto ho budeme používať.

Princíp fungovania:
Gaussova puška pozostáva z cievok (výkonných elektromagnetov) namontovaných na hlaveň vyrobenej z dielektrika. Keď sa použije prúd, elektromagnety sa na krátky okamih zapnú jeden po druhom v smere od prijímača k ústiu. Striedavo k sebe priťahujú oceľovú guľku (ihlu, šípku alebo projektil, ak hovoríme o dela) a tým ju zrýchľujú na značné rýchlosti.

Výhody zbraní:
1. Bez kazety. To umožňuje výrazne zvýšiť kapacitu predajne. Napríklad zásobník, ktorý pojme 30 nábojov, môže nabiť 100-150 nábojov.
2. Vysoká rýchlosť streľby. Teoreticky systém umožňuje, aby zrýchlenie ďalšej strely začalo ešte skôr, ako predchádzajúca opustí hlaveň.
3. Tichá streľba. Samotný dizajn zbrane umožňuje zbaviť sa väčšiny akustických zložiek výstrelu (pozri recenzie), takže streľba z gaussovej pušky vyzerá ako séria jemných pukov.
4. Nedostatok demaskujúceho blesku. Táto funkcia je užitočná najmä v noci.
5. Nízka návratnosť. Z tohto dôvodu sa pri výstrele hlaveň zbrane prakticky nedvíha, a preto sa zvyšuje presnosť streľby.
6. Spoľahlivosť. Gaussová puška nepoužíva kazety, a preto okamžite zmizne otázka nekvalitného streliva. Ak si okrem toho spomenieme na absenciu spúšťacieho mechanizmu, potom na samotný koncept „zlyhanie“ môžeme zabudnúť ako na nočnú moru.
7. Zvýšená odolnosť proti opotrebovaniu. Táto vlastnosť je spôsobená malým počtom pohyblivých častí, nízkym zaťažením komponentov a dielov počas streľby a absenciou produktov spaľovania strelného prachu.
8. Možnosť použitia ako v otvorenom priestore, tak aj v atmosférach, ktoré potláčajú horenie strelného prachu.
9. Nastaviteľná rýchlosť strely. Táto funkcia umožňuje v prípade potreby znížiť rýchlosť strely pod zvukom. Výsledkom je, že charakteristické puknutia zmiznú a gaussová puška sa stáva úplne tichou, a preto je vhodná na tajné špeciálne operácie.

Nevýhody zbraní:
Medzi nevýhody Gaussových pušiek sa často nazývajú: nízka účinnosť, vysoká spotreba energie, vysoká hmotnosť a rozmery, dlho dobíjanie kondenzátorov atď. Chcem povedať, že všetky tieto problémy sú spôsobené iba úrovňou moderný vývoj technológie. V budúcnosti, pri vytváraní kompaktných a výkonných zdrojov energie, s použitím nových konštrukčných materiálov a supravodičov, sa Gaussova pištoľ môže stať skutočne silnou a efektívnou zbraňou.

V literatúre, samozrejme fantastickej, William Keith vyzbrojil legionárov gaussovou puškou vo svojom cykle Piata cudzinecká légia. (Jedna z mojich obľúbených kníh!) Používali ju aj militaristi z planéty Klisand, ktorí priniesli Jima di Grizzlyho v Garrisonovom románe „Pomsta potkana z nehrdzavejúcej ocele“. Hovorí sa, že gausovstvo sa nachádza aj v knihách zo série S.T.A.L.K.E.R., ale ja som ich prečítal len päť. Nič také som nenašiel, ale za iných sa vyjadrovať nebudem.

Čo sa týka mojej osobnej práce, v mojom novom románe „Záškodníci“ som svojmu hlavnému hrdinovi Sergejovi Kornovi predstavil Gaussovu karabínu „Metel-16“ vyrobenú v Tule. Pravdaže, vlastnil ho len na začiatku knihy. Po všetkom Hlavná postava koniec koncov, čo znamená, že si zaslúži pôsobivejšiu zbraň.

Oleg Šovkunenko

Recenzie a komentáre:

Alexander 29.12.13
Podľa nároku 3 - výstrel nadzvukovou rýchlosťou strely bude v každom prípade hlasný. Z tohto dôvodu sa pre tiché zbrane používajú špeciálne podzvukové náboje.
Podľa nároku 5, spätný ráz bude vlastný každej zbrani, ktorá strieľa "hmotné predmety" a závisí od pomeru hmotnosti guľky a zbrane a od hybnosti sily urýchľujúcej guľku.
Podľa nároku 8 - žiadna atmosféra nemôže ovplyvniť spaľovanie strelného prachu v zapečatenej nábojnici. Vo vesmíre budú strieľať aj strelné zbrane.
Problém môže byť len v mechanickej stabilite častí zbraní a vlastnostiach mazív pri ultranízkych teplotách. Tento problém je však riešiteľný a už v roku 1972 sa uskutočnila skúšobná streľba v otvorenom priestore z orbitálnej pištole z vojenskej orbitálnej stanice OPS-2 (Salyut-3).

Oleg Šovkunenko
Alexander je dobre, že si napísal. Aby som bol úprimný, urobil som popis zbrane na základe môjho vlastného chápania témy. Ale možno niečo nebolo v poriadku. Poďme si spolu prejsť body.

Číslo položky 3. "Ticho streľby."
Pokiaľ viem, zvuk výstrelu z akejkoľvek strelnej zbrane pozostáva z niekoľkých komponentov:
1) Zvuk alebo lepšie povedané zvuky činnosti mechanizmu zbrane. Patrí medzi ne náraz úderníka na kapsulu, rinčanie uzávierky atď.
2) Zvuk, ktorý vytvára vzduch, ktorý naplnil hlaveň pred výstrelom. Je vytláčaný ako guľka, tak aj práškové plyny presakujúce cez rezacie kanály.
3) Zvuk, ktorý vytvárajú samotné práškové plyny pri prudkom rozpínaní a ochladzovaní.
4) Zvuk generovaný akustickou rázovou vlnou.
Prvé tri body neplatia pre gaussovstvo vôbec. Predvídam otázku o vzduchu v hlavni, ale v gaussovskej puške hlaveň nemusí byť pevná a rúrkovitá, čo znamená, že problém zmizne sám od seba. Takže zostáva bod číslo 4, práve ten, o ktorom hovoríte vy, Alexander. Chcem povedať, že akustická rázová vlna zďaleka nie je najhlasnejšia časť záberu. Tlmiče moderných zbraní s ňou prakticky vôbec nebojujú. A napriek tomu sa strelné zbrane s tlmičom stále nazývajú tiché. Preto môže byť Gaussian nazývaný aj bezhlučný. Mimochodom, veľmi pekne ďakujem za pripomenutie. Medzi výhody gaussovej pištole som zabudol spomenúť možnosť nastavenia rýchlosti strely. Koniec koncov, je možné nastaviť podzvukový režim (čím bude zbraň úplne tichá a určená na skrytú akciu v boji na blízko) a nadzvukový (to je pre skutočnú vojnu).

Číslo položky 5. "Prakticky žiadny spätný ráz."
Samozrejmosťou je aj návratnosť gassovky. Kde bez nej?! Zákon zachovania hybnosti ešte nebol zrušený. Iba princíp činnosti gaussovej pušky spôsobí, že nebude výbušná, ako v strelnej zbrani, ale akoby bola natiahnutá a hladká, a preto pre strelca oveľa menej nápadná. Aj keď, aby som bol úprimný, je to len moje podozrenie. Doteraz som z takejto zbrane nevystrelil :))

Číslo položky 8. "Možnosť použitia oboch vo vesmíre ...".
Nepovedal som vôbec nič o nemožnosti použitia strelných zbraní vo vesmíre. Len to bude potrebné prerobiť tak, aby sa vyriešilo toľko technických problémov, že je jednoduchšie vytvoriť gaussovu zbraň :)) Čo sa týka planét so špecifickými atmosférami, použitie strelnej zbrane na nich môže byť naozaj nielen náročné , ale aj nebezpečné. Ale to už je v skutočnosti z časti fantázie, ktorej sa venuje váš poslušný sluha.

Vjačeslav 05.04.14
Ďakujem za zaujímavý príbeh o zbraniach. Všetko je veľmi prístupné a rozložené na policiach. Iný by bol pre väčšiu prehľadnosť shemku.

Oleg Šovkunenko
Vyacheslav, vložil som schému, ako ste sa pýtali).

záujem 22.02.15
"Prečo puška Gaus?" - Wikipedia hovorí, že preto, lebo položil základy teórie elektromagnetizmu.

Oleg Šovkunenko
Po prvé, na základe tejto logiky by sa letecká bomba mala nazývať „Newtonova bomba“, pretože padá na zem v súlade so zákonom univerzálnej gravitácie. Po druhé, na tej istej Wikipédii sa Gauss vôbec nespomína v článku „Elektromagnetická interakcia“. Je dobré, že sme všetci vzdelaní ľudia a pamätáme si, že Gauss odvodil rovnomennú vetu. Pravda, táto veta je zahrnutá v Maxwellových všeobecnejších rovniciach, takže tu sa zdá, že Gauss je opäť v strede s „položením základov teórie elektromagnetizmu“.

Eugene 05.11.15
Gaus Rifle je vymyslený názov pre zbraň. Prvýkrát sa objavil v legendárnej postapokalyptickej hre Fallout 2.

Roman 26.11.16
1) o tom, čo má Gauss spoločné s menom) si prečítajte na Wikipédii, ale nie elektromagnetizmus, ale Gaussov teorém, táto veta je základom elektromagnetizmu a je základom pre Maxwellove rovnice.
2) hukot z výstrelu majú na svedomí najmä prudko sa rozpínajúce práškové plyny. lebo guľka je nadzvuková a po 500m od hlavne seká, ale rachot z nej nie je! iba hvizd zo vzduchu prerezaný rázovou vlnou z guľky a je to!)
3) o tom, že vraj sú tam vzorky ručných zbraní a mlčí sa, lebo vraj guľka je tam podzvuková - to je nezmysel! keď sú uvedené nejaké argumenty, musíte sa dostať k podstate problému! výstrel je tichý, nie preto, že by strela bola podzvuková, ale preto, že prachové plyny tam neunikajú z hlavne! prečítajte si o pištoli PSS vo Vic.

Oleg Šovkunenko
Roman, si náhodou Gaussov príbuzný? Bolestne horlivo obhajujete jeho právo na toto meno. Mne osobne je to jedno, ak sa to ľuďom páči, nech je tam gaussovka. Čo sa týka všetkého ostatného, ​​prečítajte si recenzie k článku, kde už bola problematika bezhlučnosti podrobne rozobratá. Nemôžem k tomu dodať nič nové.

Dáša 12.03.17
Píšem sci-fi. Názor: ACCELERATION je zbraň budúcnosti. Cudzincovi by som nepripisoval právo mať prvenstvo v tejto zbrani. Ruská akcelerácia URČITE BUDE NAD prehnitým západom. Prehnitému cudzincovi je lepšie nedať PRÁVO OZNAČOVAŤ ZBRAŇ SVOJIM MNOHOM MENOM! Rusi sú plní svojich múdrych mužov! (nezaslúžene zabudnuté). Mimochodom, guľomet (kanón) Gatling sa objavil NESKÔR ako ruský SOROKA (systém otočnej hlavne). Gatling si jednoducho patentoval nápad ukradnutý Rusku. (Odteraz ho za to budeme volať Koza Gutl!). Preto Gauss tiež nesúvisí s urýchľovacími zbraňami!

Oleg Šovkunenko
Dáša, vlastenectvo je určite dobré, ale len zdravé a rozumné. Ale s gaussovou pištoľou, ako sa hovorí, vlak odišiel. Tento pojem sa už udomácnil, ako mnohé iné. Nebudeme meniť pojmy: internet, karburátor, futbal atď. Nie je však až také dôležité, koho menom je ten či onen vynález pomenovaný, hlavné je, kto ho dokáže doviesť k dokonalosti alebo ako v prípade gaussovej pušky aspoň do bojového stavu. Bohužiaľ som ešte nepočul o vážnom vývoji bojových gaussových systémov v Rusku aj v zahraničí.

Božkov Alexander 26.09.17
Všetko jasné. Môžete však pridať články o iných typoch zbraní?: O termitovej zbrani, elektrickej zbrani, BFG-9000, Gaussovej kuši, ektoplazmatickom guľomete.

Moderné delostrelecké zbrane sú zliatinové najnovšie technológie, presnosť zničenia šperkov a zvýšená sila munície. A napriek tomu, napriek obrovskému pokroku, zbrane 21. storočia strieľajú rovnakým spôsobom ako ich prababičky – využívajú energiu práškových plynov.

Elektrina dokázala otriasť monopolom pušného prachu. Myšlienka vytvorenia elektromagnetickej zbrane vznikla takmer súčasne v Rusku a Francúzsku na vrchole prvej svetovej vojny. Vychádzal z prác nemeckého bádateľa Johanna Karla Friedricha Gaussa, ktorý vyvinul teóriu elektromagnetizmu, stelesnenú v nezvyčajnom zariadení - elektromagnetickej pištoli.

v predstihu

Myšlienka vytvoriť elektromagnetickú zbraň ďaleko predbehla svoju dobu. Potom, na začiatku minulého storočia, sa všetko obmedzovalo na prototypy, ktoré navyše vykazovali veľmi skromné ​​výsledky. Francúzsky model teda sotva dokázal rozptýliť 50 gramový projektil na rýchlosť 200 m/s, čo sa nedalo porovnať s bežnými delostreleckými systémami platnými v tom čase. jej Ruský analóg- magneticko-fugálna pištoľ zostala na výkresoch vôbec. A predsa je hlavným výsledkom stelesnenie myšlienky do skutočného hardvéru a skutočný úspech bol otázkou času.

gaussova pištoľ

Gaussov kanón, ktorý vyvinul nemecký vedec, je akýmsi elektromagnetickým urýchľovačom hmoty. Pištoľ pozostáva zo solenoidu (cievky) s hlavňou vyrobenou z dielektrického materiálu umiestnenou vo vnútri. Nabíja sa feromagnetickým projektilom. Aby sa projektil pohol, na cievku sa aplikuje elektrický prúd, čím sa vytvorí magnetické pole, vďaka ktorému sa projektil vtiahne do solenoidu. Rýchlosť strely je tým vyššia, čím silnejší a kratší je generovaný impulz.

Princíp činnosti Gaussovej pištole

Výhodou elektromagnetickej pištole Gauss v porovnaní s inými typmi zbraní je možnosť flexibilne meniť počiatočnú rýchlosť a energiu strely, ako aj bezhlučnosť výstrelu. Je tu aj nevýhoda – nízka účinnosť, ktorá nie je väčšia ako 27 % a s tým spojené veľké náklady na energiu. Preto má v našej dobe Gaussova pištoľ viac vyhliadok ako amatérska inštalácia. Nápad však môže dostať druhý život v prípade vynálezu nových kompaktných a vysokovýkonných prúdových zdrojov.

Železničná elektromagnetická pištoľ

Railgun je ďalší typ elektromagnetickej pištole. Railgun obsahuje zdroj energie, spínacie zariadenie a dve elektricky vodivé koľajnice od 1 do 5 metrov, ktoré sú súčasne elektródami umiestnenými vo vzdialenosti 1 cm od seba, v ktorých interaguje energia elektromagnetického poľa s energiou plazma, ktorá vzniká v dôsledku spaľovania špeciálnej vložky pri vysokom napätí.

Princíp činnosti railgunu

Pušný prach nie je schopný viac

Samozrejme, je priskoro povedať, že čas tradičnej munície je nenávratne minulosťou. Podľa odborníkov však dosiahli svoj limit. Rýchlosť náboja uvoľneného s ich pomocou je obmedzená na 2,5 km / s. Na budúce vojny to zjavne nestačí.

Railguny už nie sú fantáziou

V Spojených štátoch sú laboratórne testy 475 mm railgun vyvinutého spoločnosťami General Atomics a BAE Systems v plnom prúde. Prvé salvy zázračnej zbrane ukázali povzbudivé výsledky. 23-kilogramový projektil vyletel z hlavne rýchlosťou presahujúcou 2200 m/s, čo v budúcnosti umožní zasiahnuť ciele na vzdialenosť až 160 km. Neuveriteľná kinetická energia úderných prvkov elektromagnetických zbraní robí hnacie náboje zbytočnými, čo znamená, že životnosť výpočtov sa zvyšuje. Po dokončení prototypu bude railgun inštalovaný na vysokorýchlostnej lodi JHSV Millinocket. Približne o 5-8 rokov sa US NAVY začne systematicky vybavovať železničnými delami.

Naša odpoveď

V našej krajine sa elektromagnetické zbrane spomenuli v 50. rokoch, keď bláznivá rasa začala vytvárať ďalšiu superzbraň. Doteraz sú tieto diela prísne utajované. Sovietsky projekt viedol vynikajúci fyzik akademik L. A. Artsimovič, ktorý sa dlhé roky zaoberal problémami s plazmou. Práve on nahradil ťažkopádny názov „elektrodynamický urýchľovač hmoty“ dnes už dobre známym – „railgun“.

Podobný vývoj prebieha v Rusku aj teraz. Pracovníci jednej z pobočiek Spoločného ústavu pre vysoké teploty Ruskej akadémie vied nedávno predviedli svoju víziu railgunu. Na urýchlenie nabíjania bol vyvinutý elektromagnetický urýchľovač. Niekoľkogramová guľka sa tu dokázala rozptýliť rýchlosťou asi 6,3 km/s.

Ahoj. Dnes si doma postavíme Gauss Cannon z dielov, ktoré sa dajú ľahko nájsť v miestnych obchodoch. Pomocou kondenzátorov, vypínača a niekoľkých ďalších častí vytvoríme odpaľovač schopný elektromagneticky odpáliť malé klince až do vzdialenosti asi 3 metrov. Začnime!

Krok 1: Pozrite si video

Najprv si pozrite video. Preštudujete si projekt a uvidíte zbraň v akcii. Prečítajte si podrobnejšie pokyny na montáž pre Gauss Gun.

Krok 2: Zhromažďovanie potrebných materiálov

Pre projekt budete potrebovať:

1. 8 veľkých kondenzátorov. Použil som 3 300uF 40V. Kľúčom je, že čím nižšie napätie, tým menšie nebezpečenstvo, takže hľadajte možnosti v oblasti 30 - 50 voltov. Čo sa týka kapacity, čím viac, tým lepšie.
2. Jeden istič pre vysoké prúdy
3. Jedna cievka s 20 závitmi (moje som skrútil 18awg drôtom)
4. Medený plech a/alebo hrubé medené olovo

Krok 3: Prilepte kondenzátory

Vezmite kondenzátory a prilepte ich tak, aby kladné póly boli bližšie k stredu lepidla. Zlepte ich najskôr v 4 skupinách po 2 kusoch. Potom zlepte dve skupiny dohromady, výsledkom čoho sú 2 skupiny po 4 kondenzátory. Potom položte jednu skupinu na druhú.

Krok 4: Zostavenie skupiny kondenzátorov

Fotografia ukazuje, ako by mal vyzerať konečný dizajn.

Teraz vezmite kladné svorky a spojte ich navzájom a potom spájkujte na medenú dosku. Ako prekrytie môže slúžiť hrubý medený drôt alebo plech.

Krok 5: Spájkovanie medených podložiek

V prípade potreby použite priame teplo (malý priemyselný sušič vlasov), nahrejte medené platne a prispájkujte k nim vývody kondenzátora.

Fotografia zobrazuje moju skupinu kondenzátorov po dokončení tohto kroku.

Krok 6: Spájkujte záporné póly kondenzátorov

Vezmite ďalší hrubý vodič, použil som izolované medené vedenie s veľkou časťou, pričom som z neho odstránil izoláciu na správnych miestach.

Ohnite drôt tak, aby čo najefektívnejšie pokryl celú vzdialenosť našej skupiny kondenzátorov.

Spájkujte na správnych miestach.

Krok 7: Pripravte projektil

Ďalej je potrebné pripraviť vhodný projektil pre cievku. Omotal som si cievku okolo cievky. Ako náhubok som použil malú slamku. Preto sa môj projektil musí dostať do slamky. Vzal som klinec a orezal som ho na dĺžku asi 3 cm, pričom som nechal jeho ostrú časť.

Krok 8: Nájdite správny prepínač

Potom som musel nájsť spôsob, ako vyhodiť náboj z kondenzátorov na cievku. Väčšina ľudí používa na takéto potreby usmerňovače (SCR). Rozhodol som sa, že to zľahčím a našiel som vypínač s vysokým prúdom.

Na prepínači sú tri menovité prúdy: 14,2A, 15A a 500A. Moje výpočty ukázali maximálnu silu asi 40A pri špičke trvajúcej asi milisekundu, takže by to malo fungovať.

POZNÁMKA. Nepoužívajte moju metódu prepínania, ak sú vaše kondenzátory väčšie. Skúsil som šťastie a fungovalo to, ale nechcete, aby spínač explodoval, pretože ste prešli 300 A cez 1A spínač.

Krok 9: Navíjanie cievky

Montáž elektromagnetickej pištole sme takmer dokončili. Čas navinúť cievku.

Vyskúšal som tri rôzne cievky a zistil som, že asi 20 závitov 16 alebo 18 awg izolovaného drôtu funguje najlepšie. Použil som starú cievku, namotal som okolo nej nejaký drôt a dovnútra som navliekol plastovú slamku, pričom som jeden koniec slamky zalepil horúcim lepidlom.

Krok 10: Zariadenie zostavíme podľa schémy

Teraz, keď ste pripravili všetky kúsky, poskladajte ich. Ak máte nejaké problémy, postupujte podľa schémy.

Krok 11: Požiarna bezpečnosť

Gratulujem! Travné delo sme vyrobili vlastnými rukami. Na nabitie kondenzátorov na takmer maximálne napätie použite nabíjačku. Nabíjal som svoje zariadenie na 40V až 38V.

Vložte projektil do trubice a stlačte tlačidlo. Prúd pôjde do cievky a tá vystrelí klinec.

BUĎ OPATRNÝ! Aj keď ide o slaboprúdový projekt, a že vás nezabije, no aj tak môže takýto prúd poškodiť vaše zdravie. Druhá fotografia ukazuje, čo sa stane, ak náhodou spojíte plus a mínus.