Как развивалось плазменное оружие. Какие виды плазменного оружия существуют. Каковы перспективы применения плазменного оружия. Какие проблемы возникают при разработке плазменного оружия. Насколько эффективно плазменное оружие.
История развития плазменного оружия
Разработка плазменного оружия началась еще в середине XX века, вскоре после изобретения лазеров. Исследователи столкнулись с серьезной проблемой — обеспечением достаточной мощности для эффективного поражения целей. Первые прототипы были громоздкими и неэффективными.
Прорыв произошел в 1990-х годах, когда ученые предложили использовать короткие, но интенсивные лазерные импульсы вместо непрерывного луча. Это позволило испарять внешний слой цели, создавая плазменное облако. Однако оставалась проблема — плазма поглощала энергию последующих импульсов, снижая эффективность оружия.
В начале 2000-х годов исследователи научились использовать плазму для создания ударной волны. Это привело к разработке нескольких экспериментальных образцов плазменного оружия:
- PIKL (Pulsed Impulsive Kill Laser) — импульсный убойный лазер
- PCL (Pulsed Chemical Laser) — импульсный химический лазер
- PEP (Pulsed Energy Projectile) — импульсный энергетический снаряд
Однако эти системы оказались недостаточно эффективными для практического применения. Исследования продолжились в направлении создания нелетального плазменного оружия.
Виды современного плазменного оружия
В настоящее время разрабатывается несколько типов плазменного оружия нелетального действия:
PASS (Plasma Acoustic Shield System)
Система PASS создает стену из ярких вспышек и громких звуков для ослепления и дезориентации противника. Она использует твердотельный лазер для генерации плазменных взрывов в воздухе. Однако мощности недостаточно для полного вывода из строя целей.
LIPE (Laser-Induced Plasma Effect)
Технология LIPE позволяет создавать серию быстрых плазменных импульсов, которые можно модулировать для передачи звуковых сообщений на большие расстояния. Это своего рода «говорящая плазма».
SCUPLS (Scalable Compact Ultra-short Pulse Laser System)
Система SCUPLS объединяет возможности предыдущих разработок. Она способна:
- Передавать голосовые сообщения на расстояние до 1 км
- Создавать оглушающие светошумовые эффекты
- Вызывать болевые ощущения за счет нагрева поверхности кожи
SCUPLS использует более мощные ультракороткие лазерные импульсы и считается наиболее перспективной системой.
Принцип действия плазменного оружия
Современное плазменное оружие работает по следующему принципу:
- Мощный короткий лазерный импульс фокусируется в воздухе или на поверхности цели
- Энергия импульса мгновенно нагревает и ионизирует воздух, создавая плазменный сгусток
- Плазма быстро расширяется, образуя ударную волну и яркую вспышку
- Серия таких импульсов создает эффект светошумовой гранаты
При достаточной мощности плазменные импульсы могут вызывать болевые ощущения и временный паралич за счет воздействия на нервные окончания.
Преимущества плазменного оружия
Плазменное оружие обладает рядом потенциальных преимуществ по сравнению с традиционными видами вооружений:
- Высокая точность поражения на больших расстояниях
- Мгновенное действие со скоростью света
- Возможность регулировки мощности воздействия
- Отсутствие поражающих элементов и взрывчатых веществ
- Низкая вероятность смертельного исхода при правильном применении
- Возможность передачи звуковых сообщений
Эти свойства делают плазменное оружие перспективным средством для полиции и сил специального назначения.
Проблемы разработки плазменного оружия
Несмотря на многообещающие перспективы, создание эффективного плазменного оружия сталкивается с рядом серьезных проблем:
Обеспечение достаточной мощности
Для создания мощных плазменных эффектов требуются очень энергоемкие лазерные установки. Их миниатюризация и обеспечение автономного питания представляют сложную инженерную задачу.
Ограничение дальности действия
Атмосфера поглощает и рассеивает лазерное излучение, что ограничивает эффективную дальность плазменного оружия. Требуются новые решения для фокусировки энергии на больших расстояниях.
Зависимость от погодных условий
Туман, дождь и другие атмосферные явления снижают эффективность лазерного излучения. Это ограничивает применение плазменного оружия в сложных погодных условиях.
Обеспечение безопасности
Существует риск поражения глаз и кожных покровов при неправильном применении. Требуется тщательная настройка параметров излучения для исключения необратимых повреждений.
Перспективы применения плазменного оружия
Полицейские операции
Плазменное оружие может использоваться для временного ослепления и дезориентации преступников при задержании. Это снижает риск жертв среди мирного населения.
Охрана важных объектов
Стационарные плазменные установки способны эффективно блокировать несанкционированный доступ на охраняемые территории без применения летального оружия.
Борьба с беспилотниками
Направленные плазменные импульсы могут нарушать работу электроники дронов и сбивать их с курса на безопасном расстоянии.
Военные операции
В перспективе плазменное оружие может применяться для вывода из строя техники и живой силы противника без массовых жертв.
Этические вопросы применения плазменного оружия
Разработка плазменного оружия вызывает ряд этических вопросов:
- Возможность применения для пыток (вызывание сильной боли без видимых повреждений)
- Риск необратимых повреждений органов зрения при неправильном использовании
- Потенциальное влияние на нервную систему и психику человека
- Опасность бесконтрольного распространения технологии
Эти проблемы требуют тщательного изучения и выработки четких правил применения плазменного оружия.
Заключение
Плазменное оружие прошло долгий путь развития от фантастических идей до реальных прототипов. Хотя до создания полноценных боевых систем еще далеко, технология имеет большой потенциал в сфере нелетального оружия. При правильном применении плазменное оружие может стать эффективным инструментом правоохранительных органов, снижающим риск жертв. Однако необходимо тщательно проработать вопросы безопасности и этики использования этой перспективной технологии.
В США разработали «громкое» плазменное оружие
Свежий номер
РГ-Неделя
Родина
Тематические приложения
Союз
Свежий номер
Рубрика:
Технологии
06.08.2015 16:27
Илья Щеголев
Министерство обороны США приступило к тестированию нового необычного оружия. Речь идет о Laser-Induced Plasma Effect (LIPE), революционном «ружье», которое работает за счет плазмы. LIPE относится к оружию нелетального действия, его задача дезориентировать противника очень громким звуком (около 130 дБ). Такой шум, сравнимый с взлетающим рядом самолетом, достигается за счет огромного выброса энергии.
— Представьте себе, что в безоблачный день вы прогуливаетесь по полю и вдруг слышите рев истребителя в 130 децибел. При этом вы не можете определить самолет это или нет, даже сказать, откуда идет этот звук! Вам кажется, что звук возникает из воздуха, прямо перед вашим лицом. Нет, это не ваша галлюцинация, и вы не новый Моисей.
Просто вы ощутили на себе действие нового типа военного оружия, предназначенного для того, чтобы не убить, но напугать врага и заставить его отступить. Это Laser-Induced Plasma Effect или LIPE, оружие, тестировать которое американские военные надеются в ближайшие месяцы, — описал новинку американский журналист Патрик Такер.
Такая плазменная пушка может прекрасно управлять толпой. За основу снаряда была взята плазма, ионы в которой способны принимать форму света и обладают определенными электрическими и магнитными свойствами.
Цель для удара можно определить очень точно, так, при желании можно точечно воздействовать на лобовое стекло автомобиля или на конкретного человека. Высокоэнергетические импульсы наносекундного лазера безвредны для окружающих, но при попадании в цель создают шар из синей плазмы, похожий на шаровую молнию. При этом пушка продолжает стрелять по шару импульсами лазера, что заставляет плазму расширяться, двигаться, в результате чего и появляется этот невероятный шум.
Почему же тогда человеку кажется, что звук происходит из ниоткуда, спросит внимательный читатель? А потому, что при свете дня этот клубок плазмы почти прозрачен и потому невидим для жертвы.
— Мы продемонстрировали действие оружия в лаборатории на очень коротких дистанциях. Но пока снаряд не преодолевает даже 100 метров. Для нас это следующая цель, — рассказывает David Law, технический директор отдела в JNLWD.
Дальность действия пушки ученые планируют увеличить за счет изменения конструкции оружия. Стоимость проекта оценивается в 3 миллиона долларов, а на суд публики его должны представить ближе к лету 2016 года.
— Однако LIPE — это не первая попытка военных использовать уникальные свойства плазмы в технике. В 2002 году существовал проект JNLWD по созданию звукового эффекта, который мог, как писал 10 лет назад New Scientist, «буквально сбить бунтовщиков с ног». Он должен был быть выпущен в 2007 году, вместо этого, проект исчез, — отмечает Патрик Такер.
Получится ли у США создать новый вид нелетального оружия, станет известно после ряда испытаний, которые планируют завершить в мае 2016 года.
#США
#разработки
#оружие XXI века
Главное сегодня
Небензя назвал антироссийским и вредоносным проект западной резолюции в ГА ООН по Украине
Замглавы МИД РФ Галузин: Переговоры по Украине состоятся, если Запад и Киев сложат оружие
Посол в Лондоне Келин рассказал, что Россия готова обсуждать в случае переговоров с Киевом
Ван И: Китай будет играть конструктивную роль в урегулировании кризиса на Украине
Советник Пушилина Гагин: У ВСУ нет успехов на артемовском и угледарском направлениях
Запуск первой в истории современной России миссии на Луну запланирован на 13 июля
Файл 3D Плечевая пушка Хищника плазма двух размеров Файл STL
следовать за мной
FACEBOOK: https://www.facebook.com/groups/1797954133626126/?ref=bookmarks
ISTAGRAM: cody3d1 https://www.instagram.com/cody3d1/
TWITTER: https://twitter.com/Cody3D
ARTSTATION: https://www.artstation.
com/cody3d/store
YOUTUBE: https://www.youtube.com/channel/UCegptSyuzQWuU1Fow04_MKw?view_as=subscriber
Predator Shoulder Cannon plasma Two Size File STL — OBJ for 3D Printing Model Printing Miniature Assembly File for 3D Printing FDM-FFF DLP-SLA-SLS
Predator плечо пушки плазмы два размера, файл STL — OBJ для 3D печати модели миниатюрный файл сборки для 3D печати FDM-FFF DLP-SLA-SLS
Рисунок сборки
более 200 часов моделирования
две версии
однако размеры могут быть изменены с каждым слайсером
Для принтеров FDM-FFF длина пушки составляет 32 см, полосы могут быть адаптированы в нижней части, чтобы можно было разместить ее на плече.
Как видно на фотографиях, все части пушки подвижны,
винты можно штамповать, но я рекомендую использовать стальные винты толщиной 4 мм
всего плечевая пушка «Хищник» состоит из 2,8 млн. очков
все файлы были децимированы по полигонам, но без потери деталей, это делает легкие файлы подходящими для каждого компьютера
размеры FDM-FFF W 10 Cm D 32 Cm H 25 Cm
Ш 4 дюйма Д 12 дюймов В 10 дюймов
размеры DLP-SLA-SLS W 6,6 см D 20 см H 15 см
Ш 2,5 дюйма Д 8 дюймов В 6 дюймов
все файлы уже готовы для оптимальной печати
Модель Predator Shoulder Cannon3D была разработана для получения чистого результата печати, без учета расхода материалов для печати, однако, вы можете свободно вращать или масштабировать,
каждую часть модели наиболее удобным для вас способом.
Каждый файл был проверен и исправлен с помощью Netfabb
Части модели уже позиционированы для 3D-печати
Совместим с каждым слайсером — Simplify3D, Care, Slic3r и т.д. …
Все части модели были вырезаны так, чтобы их можно было печатать вертикально, для более высокого качества печати
Плечевая пушка, также известная как плазмакастер, присутствует в каждом фильме о Хищнике. Каждый из них имеет несколько иной дизайн, но суть остается неизменной. Наплечная пушка — это фирменное оружие Хищника, именно ее все вспоминают после просмотра фильма. Это также самое мощное оружие в распоряжении Хищника. По сути, это пушка, установленная на левом плече Хищника.
По желанию Хищника она выстреливает в цель мощные голубые шары плазмы. Она также чрезвычайно точна благодаря особенностям маски Хищника. Во-первых, наплечная пушка связана с режимом зрения Хищника. Когда объект находится в движении, красный треугольник фокусируется на цели в поле его зрения, что и обеспечивает высокую точность оружия.
Рекомендуемые настройки для печати
каждая деталь была вырезана для печати вертикально, чтобы получить более качественную печать, так для верхних деталей,
рекомендуется печатать с юбкой 4-5
Качество
Высота слоя: 0,1 мм*
Начальная толщина слоя: 0,3 мм
Узор снизу/сверху: линии
Горизонтальное расширение: 0,04 мм (при введении индекса 0,04 мм 3D-принтер воспринимает модель как монолит, т.е. как не имеющую скрытых слоев).
*Для лучшего качества напечатанной модели рекомендуется использовать высоту слоя 0,1 мм. Однако при этом время печати увеличится вдвое.
Как поставщик файлов STL, наша цель — гарантировать, что файлы не содержат ошибок и пригодны для печати наиболее точным способом. Именно поэтому мы проводим тестовую печать только самых сложных сегментов
частей модели.
Детали модели были протестированы и напечатаны в PLA. Если вам нужен совет, где купить филаменты, проверьте сайт нашего партнера.
Скоростные установки:
Скорость заполнения: 30 мм/с
Скорость наружной оболочки: 30 мм/с
Скорость внутренней оболочки: 20 мм/с
Скорость верхней/нижней части: 20 мм/с
Скорость опоры: 50 мм/с
Скорость перемещения: 150 мм/с
Скорость юбки: 30 мм/с
Количество медленных слоев: 4
Наполнитель:
Рисунок заполнения: Сетка
Расстояние между линиями: 1,5 мм
Нахлест заполнителя: 20%
Слои заполнения: 0
Поддержка:
Включить поддержку: Проверьте
Размещение: Везде
Угол свеса: 30°
Расстояние X/Y: 0,7 мм
Расстояние между вершинами: 0,2 мм
Нижнее расстояние: 0,2 мм
Высота ступеньки лестницы: 0,5 мм
Расстояние между стыками: 0,7 мм
Сглаживание области: 0,6 мм
Использование башен: проверка
Узор: Сетка
Расстояние между линиями: 1,5 мм
ЮРИДИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ: Любое НЕЗАКОННОЕ использование моего профиля, видео, фотографий или аудио в любой форме или на форуме сейчас или в будущем НЕ допускается без моего письменного согласия.
Любые действия по продвижению или получению прибыли любым способом (например, денежной или социальной) от использования моего профиля, видео, фотографий или аудио в любой форме моего профиля являются нарушением
моей частной жизни и подлежит судебному преследованию. ПРОСМАТРИВАЯ ЭТО: Вы признаете и соглашаетесь, что не будете размещать, загружать, публиковать, передавать или делать доступным каким-либо образом содержимое этого
страницы, включая изображения и запись потокового видео, доступного для скачивания. Это предназначено и представлено только как одноразовая, живая презентация с одним просмотром.
Наказания за нарушение авторских прав: Воспроизводя, перепечатывая или распространяя работу владельца авторских прав без разрешения, вы нарушаете или нарушали следующее
его или ее права в соответствии с Законом об авторском праве. Владелец авторских прав может подать в суд на компенсацию стоимостью от $ 250 до $ 150 000 или на тюремное заключение сроком на один год
Тайная история плазменного оружия
Почти 30 лет назад в засекреченном объекте Лос-Аламосской национальной лаборатории исследователи испытали новый тип лазера .
Цель: кусок мокрой замши, имитирующей человеческую кожу. Интенсивный лазерный импульс длился всего несколько микросекунд, но создал яркую вспышку и громкий хлопок, как будто кожа была поражена разрывным снарядом.
Эти испытания в начале 1990-х годов были частью плана Пентагона по разработке более эффективного нелетального способа поражения цели — области, в которой службы испытывали хронические недостатки. В 2008 году, например, армия США срочно приобрел пейнтбольные ружья FN303 , чтобы помочь поддерживать порядок в лагерях для заключенных, хотя такие снаряды были слишком слабыми против разъяренных субъектов. И, к сожалению, «несмертельное» оружие может убить невинных людей, что и произошло в Бостоне в 2004 году .
✈ Не пропустите ни одной из наших лучших военных и оборонных новостей. Присоединяйтесь к нашему отряду. Теперь, после четверти века исследований и такого количества неудачного экзотического оружия, что можно было бы заполнить музей, Пентагон, опираясь на бесчисленные неудачи, создал SCUPLS, или Масштабируемая компактная лазерная система ультракоротких импульсов .
Это несмертельное оружие больше похоже на вымышленный фазер из из «Звездного пути», с возможностью предупреждать, ослеплять, оглушать, оглушать или сжигать, в зависимости от того, как вы настроите настройки. Это многообещающий знак для вооруженных сил, которым нужно эффективное оружие, которое не убивает, и повод для беспокойства для тех, кто опасается, что оно станет еще одним орудием пыток.
Гелий-неоновый лазер, один из первых когда-либо созданных.
Universal History Archive//Getty ImagesКак только в 1950-х годах были изобретены лазеры, военные начали превращать их в оружие. Но сразу же стала очевидной одна главная инженерная проблема: получение достаточной мощности. Хотя лазеры быстро стали предпочтительным научно-фантастическим оружием штурмовика, проблемы разработки такого оружия с лазерным питанием оставались непреодолимыми в реальном мире.
Перенесемся на 30 лет вперед, и исследователи наконец придумали обходной путь .
Вместо того, чтобы стрелять непрерывным лучом, оружие будет стрелять короткими, но интенсивными импульсами, достаточно быстрыми, чтобы испарить внешний слой любой цели. Исследователи оружия надеялись, что этот метод «абляции» сможет просверлить цель насквозь.
✅ Узнайте факты: плазма
- ИИ теперь может управлять плазмой в ядерном реакторе
- Почему плазменные зажигалки лучше, чем бутан
- Этот термоядерный реактор близок к сжиганию плазмы
Однако скоро технология появится очередной тупик. В то время как начало высокоэнергетического лазерного импульса испаряло внешний слой материала мишени, оно затем создавало шар перегретого газа, известный как плазма. Эта плазма поглощала всю энергию остальной части лазерного импульса, по существу создавая экран, так что остальные импульсы никогда не достигали цели.
Разработчики оружия позже научились использовать эту плазму в своих интересах. В новой версии системы будет использоваться лазерный импульс, нагревающий плазму так быстро, что она взорвется.
Вместо того, чтобы прожигать дыру, этот тип лазера может производить плазменный взрыв любого размера — от капсюльного пистолета до светошумовой гранаты — просто изменяя мощность.
Новое оружие обладало дальнобойной лазерной точностью и высокой скорострельностью. Важно отметить, что он также обещал «масштабируемые эффекты», то есть его можно было отрегулировать от в основном безвредного до сбивания кого-то с ног.
Лазеры с ударом: PIKL, PCL и PEPПредпрототип лазера PIKL для проверки концепции, 1992 г. или ПИКЛ. В 1998 году «большая, тяжелая, хрупкая» электронная пушка для создания начального луча была заменена более прочным оборудованием для создания импульсного химического лазера (PCL). Как и в случае с PIKL, это был химический лазер, работающий на высокотемпературном сгорании дейтерия с высококоррозионным фтором.
Но даже эта модернизация не была достаточно мощной, и в 2000 году последовала следующая модернизация с помощью Pulsed Energy Projectile , или PEP.
После почти десятилетия разработки перспектива несмертельного лазерного оружия казалась возможной.
Обязательно к прочтению
- Как увернуться от звукового оружия, используемого полицией
«Сейчас это самое близкое к оглушающим фазерам», — сказал полковник Джордж Фентон , в то время глава Объединенного Управление летального оружия (JNLWD).
Американские военные хотели установить PEP на Hummer и поражать цели с расстояния в два километра. Тем не менее, трезвый анализ показал, что светошумовые гранаты могут выглядеть хорошо, но они в 100 раз слабее, чтобы быть эффективным оружием, так что эти «фазеры при оглушении» не будут ошеломляющими.
Но PEP не обязательно должен был сильно бить, чтобы иметь большой эффект. Испытания на животных показали, что выбросы плазмы вызвали «боль и временный паралич ». Исследователи обнаружили, что нервные эффекты были вызваны не ударной волной или теплом, а электромагнитным импульсом, создаваемым расширяющимся плазменным огненным шаром.
Это действовало прямо на нервы, как электрические помехи, воздействующие на радио.
«Сейчас это самое близкое, что у нас есть к фазерам при оглушении».
Это неожиданное открытие привело к тонкой настройке эффектов нервной системы ПКП . Нервные клетки, которые передают боль, известны как ноцицепторы, и предполагалось, что импульс может вызвать «пиковую активацию ноцицепторов», создавая ощущение сильной боли без реального повреждения. Это выглядело как последнее из безвредных, но эффективных средств сдерживания. Помимо боли, выброс плазмы может вызвать «моторные эффекты, подобные электрошокеру» или кратковременный паралич.
Но даже с этими высокими целями JNLWD в конце концов пришел к выводу, что PEP «не может воспроизвести требуемую форму волны», что стало облегчением для тех, кто был обеспокоен тем, что технология будет адаптирована для пыток.
«Эта работа кажется мне глубоко неэтичной», — сказал Джон Н.
Вуд, профессор молекулярной нейробиологии в UCL в 2009 году, отметив возможность применения пыток. Он был особенно обеспокоен тем, что исследования нервов для болеутоляющих могут быть превращены в поиск способов причинения сильной боли.
Но на этом плазменное оружие не закончилось — оно просто приняло другую форму.
You Shall Not PASSЛазер PASS, установленный на Humvee.
JNLWDПлазменные светошумовые гранаты не были достаточно мощными для создания оружия, поэтому исследователи сосредоточились на использовании их светоотдачи для визуального контроля, и в 2013 году появилась система Plasma Acoustic Shield System , или PASS. На этот раз , цель состояла в том, чтобы сфокусировать лазер в воздухе и произвести быструю плазменную вспышку, напоминающую фейерверк.
«Он использует запрограммированную схему быстрых плазменных событий, чтобы создать своего рода стену ярких огней и отчетов (взрывов) над зоной покрытия», — сказал Кит Браун из подразделения передовых энергетических систем вооружения армии США Popular Mechanics.
в то время.
Светошумовые гранаты от PASS, поражающие человека.
JNLWDВместо химического лазера в PASS использовался твердотельный лазер с электрическим питанием. Но опять же, даже с новой технологией светошумовые гранаты были недостаточно сильны, чтобы оглушить или вывести из строя. Вместо этого ослепительная стена огней защитит дружественные войска, лишив противников возможности нацелить на них оружие. Но, как и другие попытки, предшествовавшие этому, PASS явно потерпел неудачу, и подрядчик устройства, Stellar Photonics, вскоре обанкротился.
У JNLWD также было новое приложение для короткоимпульсного оружия. Это было нацелено на лобовых стекла транспортных средств , чтобы остановить водителей, приближающихся к контрольно-пропускным пунктам. Взрыв плазмы расколет ветровое стекло и создаст ослепительный свет, лишив водителя возможности продолжить движение.
Продолжайте читать
- Использовала ли Россия микроволновое оружие против американцев?
Новое оружие преодолеет основное ограничение военных лазерных ослепляющих устройств, использовавшихся в Ираке: на большом расстоянии они были слишком тусклыми, чтобы быть эффективными, но на близком расстоянии они могли быть достаточно яркий, чтобы повредить глаза .
Лазер на лобовом стекле будет иметь одинаковый эффект на любом расстоянии, потому что плазменный взрыв всегда будет на одном и том же расстоянии от глаз водителя.
Но и этот безымянный ветровой лазер вскоре исчез, но работа над короткоимпульсными лазерами продолжалась.
Жуткий лазерВ начале 2018 года JNLWD продемонстрировал новое устройство с лазерно-индуцированным плазменным эффектом (LIPE), которое производило серию быстрых плазменных импульсов, очень похожих на PIKL в 1998, но его также можно модулировать для передачи сигнала. Они выпустили демонстрационное видео лазерного огненного шара, передающего едва понятное устное сообщение , описанное в Popular Mechanics как « самое жуткое, что вы услышите за всю неделю ».
Эта грубая демонстрация показывает, что более совершенная система могла бы передавать приказы или инструкции кому-то на расстоянии километра, не оглушая никого на более близком расстоянии.
В сентябре 2018 года JNLWD приступила к трехлетнему проекту по созданию жизнеспособного нелетального лазерно-плазменного оружия. Последнее дополнение к алфавитному супу названий лазерного оружия — SCUPLS, для Масштабируемая компактная ультракороткоимпульсная лазерная система , и в ней будут использоваться новые короткоимпульсные лазеры.
«Потребуется семейство ультракоротких импульсных лазеров следующего поколения, чтобы обеспечить полностью нелетальные возможности на расстоянии».
SCUPLS имеет тройную функцию, напоминающую некоторые из более ранних проектов: передача голосовых сообщений на большие расстояния, создание оглушающих светошумовых выстрелов в воздухе или на цели и «термическая абляция боли». На низких уровнях мощности он сможет производить тысячи детонаций в секунду, как PASS.
Как и в случае с PEP, SCUPLS будет достаточно мал, чтобы поместиться на легком тактическом транспортном средстве, но он должен быть намного мощнее, чем предыдущие версии.
«Нам нужны более совершенные лазеры с примерно еще на порядок увеличением мощности в импульсе», — говорит Дэвид Лоу, главный научный сотрудник JNLWD Пентагона. «Потребуется семейство ультракоротких импульсных лазеров следующего поколения, чтобы обеспечить полностью нелетальные возможности на расстоянии».
Больше оружия
- Что, если мы взорвем все атомные бомбы мира одновременно?
- США тайно испытали новое гиперзвуковое оружие
- Новое секретное оружие Пентагона: воздушные шары-шпионы
Более высокая мощность позволит SCUPLS передавать разборчивые голосовые сообщения на расстояние до 1000 метров, а светошумовые гранаты будут производить звук уровнем до 165 децибел, что эквивалентно нахождению внутри реактивного двигателя. Кроме того, SCUPLS будет использовать длины волн, которые «безопасны для сетчатки», поэтому они не будут поглощаться глазом, что устраняет риск взрыва глазных яблок.
«Это сделало бы их намного более безопасными в случае непреднамеренного попадания в глаза», — сказал Ло.
В настоящее время явления короткоимпульсных лазеров изучены гораздо лучше, а новые твердотельные лазеры дешевле, надежнее и прочнее, чем старые химические лазеры. SCUPLS, кричащий, стреляющий, светошумовой несмертельный лазер, все еще выглядит как что-то из научной фантастики, но на этот раз у него гораздо больше шансов стать реальностью.
Плазменная пушка своими руками v2 — RMCybernetics
Самодельный плазменный пистолет II — это улучшенная версия компактной портативной катушки Тесла с искровым разрядником, которая может создавать струи высоковольтной плазмы и даже может использоваться как огнемет! Эта обновленная версия нашей ручной катушки Тесла была оптимизирована для повышения эффективности и дает большую производительность, чем предыдущая. Кроме того, теперь стало еще проще строить! Вы можете найти старую версию на оригинальной странице Plasma Gun. Мы решили использовать для этой плазменной пушки катушку Теслы с искровым разрядником, так как она значительно проще в сборке и более надежна, чем твердотельные контроллеры.
Однако в будущем мы выпустим твердотельную версию.
На этой странице вы найдете все, что вам нужно знать о том, как сделать плазменное ружье, подобное показанному здесь. Надеюсь, это также научит вас науке, стоящей за этим, чтобы вы знали, как это работает. Помните, что это опасный проект высокого напряжения, и неопытные люди не должны его выполнять.
Что делает плазменная пушка?
Этот плазменный пистолет представляет собой небольшую катушку Тесла с искровым разрядником, работающую от батареи. Его предполагаемая цель больше для образования, чем фактическая функция. Мы надеемся, что это веселый и интересный проект, и что вы чему-то научитесь. Если вы делаете свой собственный плазменный пистолет, пожалуйста, опубликуйте изображение ниже!
Плазма создается путем ионизации воздуха вокруг выходного терминала катушки Тесла. Электричество высокой частоты и высокого напряжения способно формировать потоки плазмы, которые можно растянуть или направить вперед вдоль пламени или газового потока.
Этот направленный плазменный канал может иметь полезную функцию в некоторых промышленных процессах, известных как «плазменная обработка поверхности». очень тонкий поверхностный слой. Обычно эти изменения делают поверхность более пористой или на ней легче печатать.0005
В любом случае, хватит об этом, мы знаем, что вы действительно этого хотите, просто потому что это круто, и вы хотите создать свой собственный плазменный пистолет! О том, как это сделано…
Внимание! Этот проект связан с опасным электричеством высокого напряжения!
Как это сделано
Инвертор высокого напряжения
Для преобразования низкого напряжения батареи в высокое напряжение для зарядки первичного конденсатора.
Эта часть плазменной пушки выполняет основное преобразование энергии, возбуждая высоковольтную катушку зажигания. Импульсная катушка искры повысит напряжение от батареи примерно до 20 кВ, которое используется для зарядки основного конденсатора.
Этот конденсатор позже разряжается в первичную катушку катушки Тесла для дальнейшего увеличения напряжения.
Для этого мы использовали импульсный модулятор мощности (PWM-OCXI), так как он очень прост в использовании и дает действительно мощное высокое напряжение на выходе катушки зажигания. PWM-OCXI значительно мощнее, чем PWM-OC10A, который использовался в оригинальном проекте плазменной пушки, и, следовательно, значительно улучшает пропускную способность. Эта схема была смонтирована в задней части корпуса аккумуляторной дрели так, чтобы потенциометры управления и светодиоды были доступны сзади. Сбоку на обсадной трубе был установлен небольшой переключатель, который можно было использовать для включения и выключения цепи. Это служит предохранителем для отключения плазменной пушки, когда она не используется.
Питание на катушку зажигания подавалось напрямую от аккумуляторной батареи через оригинальный пусковой переключатель на L-разъем на OCXI. При таком подключении схема управления и ее охлаждающий вентилятор остаются активными между выстрелами из плазменной пушки.
Необходимо добавить высоковольтный диод на выход катушки зажигания, чтобы можно было заряжать конденсатор. Для этого резиновый наконечник катушки зажигания был удален, а диод соединен с пружиной внутри наконечника. Наконечник затем залили эпоксидной смолой, чтобы высокое напряжение не плескалось по корпусу диода. Это также помогает охлаждать диод, поглощая от него тепло. Катодный провод остается выступающим из смолы, чтобы его можно было подключить к небольшому индуктору. Эта катушка индуктивности служит дросселем для защиты диода от токов высокой частоты в первичной цепи.
Первичный резервуарный контур
Для накопления энергии в резонансном контуре для быстрой импульсной разрядки.
Первичная цепь бака здесь состоит из высоковольтного конденсатора, искрового разрядника и катушки провода (индуктора), известной как первичная катушка. Когда конденсатор зарядится до достаточно высокого напряжения, воздух между выводами разрядника разрушится с громким хлопком и яркой вспышкой.
Во время этой очень короткой вспышки энергия конденсатора будет перемещаться в первичную катушку, а затем обратно снова и снова со скоростью около 1 000 000 раз в секунду! Эта частота 1 МГц определяется размерами конденсатора и катушки и известна как резонансная частота. Резонансную частоту этой комбинации индуктора и конденсатора можно рассчитать следующим образом;
Резонансная частота первичной цепи
f = 1 / (2 x π x √(L x C)) = 1 000 000 Гц
Где f = резонансная частота, L = индуктивность и C = емкость 5 9 Значение конденсатора фиксирована, а индуктивность первичной катушки определяется ее размерами и числом витков провода, использованного для ее изготовления.
Используемый конденсатор был выбран для повышения эффективности по сравнению с керамическими конденсаторами, используемыми в оригинальной плазменной пушке. Благодаря использованию качественного полипропиленового конденсатора с низким ESR и низким ESL потери в высокочастотном резонансном контуре значительно снижаются.
Это означает больше удивительных искр!
При выборе значений компонентов необходимо учитывать ряд факторов. Некоторые факторы являются фиксированными, а другие могут варьироваться. В приведенной ниже таблице подробно описаны некоторые моменты, которые необходимо учитывать.
| Параметр | Примечания |
| Физический размер | Физический размер был выбран таким, чтобы его можно было держать в руке, как пистолет. Это ограничение по размеру означает, что вторичная катушка катушки Тесла должна либо иметь относительно мало витков, либо должна использовать очень тонкий провод, чтобы на форме могло поместиться больше витков. Блок питания будет ограничен из-за размера, поэтому важно выбрать мощную батарею. |
| Вторичная катушка | Конструкция этой катушки определяет резонансную частоту самодельной плазменной пушки и, следовательно, ограничивает ваши возможности для других частей схемы. Тонкий провод вызовет потери из-за сопротивления, в то время как более толстый провод будет означать меньше витков и, следовательно, более высокую резонансную частоту. |
| Резонансная частота | Ограничение по размеру означает, что резонансная частота будет относительно высокой. Такая высокая частота приведет к большим потерям и увеличению импеданса. Это также означает, что для получения хорошего тока в первичной цепи необходимо большое первичное напряжение. |
| Первичный контур | Первичная цепь должна быть регулируемой, чтобы ее можно было настроить в соответствии с резонансной частотой вторичной катушки. Без правильной настройки плазменная пушка не даст хорошей выходной искры. |
Вторичная катушка
Саморезонансная схема, которая увеличивает первичное напряжение, чтобы оно могло разряжаться в виде потоков плазмы.
При использовании провода диаметром 0,25 мм имеется разумное количество меди для проведения тока через катушку, но из-за небольшого размера на катушку можно поместить только 750 мм.
Без разрядного вывода (topload) резонансная частота составляет около 1100 кГц. Такая высокая частота приводит к потерям, поэтому мы можем уменьшить эту частоту, добавив большую верхнюю нагрузку. Используемый тороид снижает его до более разумных 900 кГц.
Из-за высоких электрических нагрузок важно хорошо изолировать катушку несколькими слоями лака. Хотя это приводит к большим диэлектрическим потерям, это необходимо для предотвращения искрения на поверхности катушки и для защиты обмоток.
Пробойный электрод
Для концентрации электрического разряда в сфокусированном месте.
При использовании большой верхней нагрузки электрическое поле распространяется на большую площадь и не образует дуги до тех пор, пока напряжение не станет очень высоким. Хотя это выгодно для увеличения длины дуги, это также увеличивает вероятность того, что дуга разрядится обратно на катушки. Точка прорыва создает локальную область интенсивного электрического поля, которое будет легче ионизировать воздух и оттолкнет разряд от конца плазменной пушки.
Электрод оснащен трубкой, через которую можно выпускать газ из наконечника. Некоторые газы, такие как аргон или углекислый газ, ионизируются легче, чем воздух. При ионизации он обеспечивает проводящий путь, позволяя плазме достигать большего расстояния от катушки. Если в качестве газа используется бутан, он воспламеняется, а также проводит электрический ток. Одна из трудностей заключается в том, что по мере увеличения длины дуги резонансная частота вторичной катушки снижается, что приводит к ее отклонению от резонансной частоты первичной цепи.
| СПИСОК ЗАПЧАСТЕЙ | : Большинство деталей вы можете купить у нас напрямую. Вам также понадобятся другие детали, такие как дрель. Ниже представлен список запчастей, доступных в нашем магазине. |
| Модулятор импульсов мощности (PWM-OCXI) | |
| Силовой конденсатор 1000 мкФ | |
| Высоковольтный импульсный конденсатор (20 кВ, 10 нФ) | |
| Катушка искры ХВ | |
| Высоковольтный диод (30 кВ, 100 мА) | |
| Дроссель (390 мкГн) | |
| Маленький болт (для дроссельной заслонки) | |
| Регулируемый искровой разрядник | |
| Силиконовый кабель (для первичной обмотки и другой проводки) | |
| Вторичная катушка | |
| Тороид | |
| Высоковольтные изоляторы |
Настройка
Точная настройка резонансных цепей для максимальной мощности.
В части катушки Тесла плазменной пушки есть два резонансных контура, которые должны быть настроены на одну и ту же частоту. Если частоты не совпадают, передача энергии будет очень плохой, и ваша плазменная пушка будет не более чем шумным искровым разрядником. Резонансная частота вторичной катушки в значительной степени фиксирована. Можно внести небольшие коррективы, изменив размер верхней загрузки, но это не очень практично. Вместо этого проще выбрать первичный конденсатор, а затем отрегулировать количество витков первичной катушки, чтобы получить нужную резонансную частоту. Это можно сделать с помощью небольшого расчета, а затем методом проб и ошибок, но это может занять довольно много времени.
Мы использовали генератор сигналов и осциллограф для настройки плазменной пушки, но это можно сделать с помощью небольшой схемы, такой как тюнер катушки Telsa, хотя это не так просто. Даже после настройки вы можете настроить количество витков вторичной катушки для достижения максимальной мощности.
