Схема пушки гаусса: Пушка Гаусса своими руками

Содержание

Пушка Гаусса / Хабр

Хомяки приветствуют обитателей третьей от солнца планеты.

Сегодняшний пост пойдет о создании электромагнитной Пушки Гаусса. В процессе разберем как настроить систему и произведём некоторые расчеты по эффективности. Так как это пушка, выглядеть она должна соответственно. Нарисуем будущий эскиз, а затем попробуем воплотить его в жизнь, собрав корпус из подручного мебельного материала. Снаряды сделаем бронебойные, из гвоздей. Для сравнения проверим на пробиваемость пневматический пистолет и узнаем, какая пуля таит в себе наибольший потенциал.

Классическая Пушка Гаусса состоит из пяти основных блоков. Пойдём по порядку: источник питания, в нашем случае аккумулятор запитывает преобразователь, который в свою очередь заряжает высоковольтную сборку из электролитических конденсаторов. Дальнейшая задача, разрядить весь накопленный заряд в катушку через мощный ключ. В результате, созданное магнитное поле, передаст железной пуле определенное ускорение.

Скорострельность такого устройства зависит от мощности преобразователя. Чем он будет мощней, тем быстрей сможет заряжать сборку конденсаторов.

Сердцем преобразователя служит трансформатор с Ш-образным ферритовым сердечником. Мотать катушку будем медным 0,35 миллиметровым проводом. Вначале мотаем вторичную обмотку двойным проводом, это нужно для увеличения выходного тока. Количество витков примерно 60. Каждый намотанный слой изолируем полиэстеровой изолентой.

Первичную обмотку мотаем тем же 0,35 миллиметровым проводом только в 6 жил. Чтобы они не распутывались, закручиваем их в скрутку. Так мы увеличили площадь сечения провода. В общем, на шпильку катушки вместилось ровно 9 витков. Это означает, что соотношение витков первичной и вторичной обмоток получилось примерно 1:6.

Важная деталь, чтобы трансформатор сохранял свои характеристики, его нужно пропитать эпоксидом, после этого он не будет издавать свистов и писков во время работы.

Однотактный трансформатор готов, управлять им будет такой же однотактный инвертор на микросхеме uc3845. Дальнейшая работа заключается в разводке платы под все комплектующие схемы. Своя плата всегда технологичней, по крайней мере хочется в это верить.

Если все сделано правильно, то такая схема будет потреблять около 3.7 А при напряжении питания 12 V. Перемножив первое на второе, получим 44 Вт потребляемой мощности. Сигнал при этом будет в виде меандра с заполнением 50 процентов, именно так работает драйвер uc3845. При правильной настройке радиатор на транзисторе будет практически холодным. Единственное что будет греться это резистор снаббера по выходу схемы.

Также в схеме есть ограничение заряда по напряжению, что защищает конденсатор от перезаряда, который может привести к взрыву или деградации ёмкости. Выставляется этот порог с помощью подстроечного резистора обратной связи схемы. Значение может варьироваться от 200 и до 500 вольт. Нам так много не нужно, потому выставим значение 397 вольт, 3 вольта дадим запаса.

Теперь переходим непосредственно к конденсаторам. Как и говорил, ёмкость тут немного выше, 1000 uF. В нашей пушке будет задействовано 10 таких банок, включены они будут параллельно для увеличения общей емкости. Для удобства установки конденсаторов была сделана небольшая плата с достаточно толстыми дорожками. В конечном результате сборка вышла компактной и увесистой. Измерения показали общую емкость банок в 8950 uF, что нормально, учитывая разбросы ёмкостей, и всем давно понятно, что разбросы не в нашу сторону…

При попытке разрядить заряженные ёмкости через лампочку, вместо того чтобы дотронуться проводом к массивному контакту, рука промахнулась и дотронулась к дорожке. Это моментально привело к громкому взрыву, который спровоцировал перестрелку между бандами соседних районов. Дорожка за считанные секунды куда-то испарилась.

Решением было нарастить толщину дорожек с помощью двойного медного провода с сечением в 3 квадрата каждый. Его будет трудно паять, в связи с большой теплоемкостью. Но если у вас в хозяйстве есть газовая горелка, то это будет нипочем.

Настало время проверить насколько быстро инвертор способен зарядить подобную сборку. Таймер запущен. Ждем срабатывания ограничителя по заряду и останавливаем таймер. Время от начала процесса и до конца заняло 36 секунд. Пулемёт конечно из такой пушки не получить, но чем богаты, тому и рады. Едем дальше.

Теперь всю накопленную энергию нужно разрядить в катушку. Катушка должна быть из толстого провода, в этом примере использована медь диаметром 1.7 мм. Форма, количество витков и слоев были взяты с потолка. Перед испытанием были намотаны несколько образцов, чтобы проверить эффективность полей, влияющих на металлический образец находящийся внутри. Каждый образец придавал железной пуле разное ускорение. Лучше всего показала себя катушка №1, намотанная в 200 витков и имеющая 5 слоев.

Сила в ней что надо, но при разряде, каждый виток с появлением магнитного поля пытается оттолкнуться от своего соседа, что при выстреле давало незначительную деформацию с хорошим хлопком. Избавиться от такого эффекта можно с помощью эпоксидной смолы, она пропитает слои и скрепит их намертво.

Мы забыли упомянуть одну важную деталь. А именно элемент, который коммутирует всю накопленную энергию в конденсаторах на катушку. В качестве ключа для таких целей используют мощные тиристоры. Они бывают разных конструкций, всё зависит от их характеристик и направления использования.

В дальнейших экспериментах приходилось палить тиристор за тиристором, дабы понять какой из них окажется самым крепким. Т143-800 оказался самым мощным, а цифра 800 означает максимально допустимый ток.

Подобные современные тиристоры стоят целые состояния, потому ищем советские. Единственная проблема такого корпуса в том, что у него нет контактов крепления, кроме управляющего электрода конечно. Такие экземпляры крепятся специальными прижимными механизмами, у которых большая площадь соприкосновения, чтоб увеличить пропускную способность больших токов. Нужно сделать что-то похожее из подручных средств.

Для этого был найден стальной лист из нержавейки толщиной в 3 мм. Резать его было одно удовольствие. Чтобы пропилить 25 см этой породы, понадобилось около часа и 3 ножовочных полотна. В итоге получился такой бутерброд.

Очень важно изолировать крепежные шурупы, которые будут соединять пластины, надев термоусадку со стороны шляпки. В общем, нужно полностью исключить контакт с железом с одной стороны, иначе будет короткое замыкание анода и катода на тиристоре.

Схема готова к работе, но прежде чем произвести выстрел, нужно знать какое напряжение накопилось на конденсаторах.Для этих целей вполне можно использовать копеечный вольт-амперметр, но у него есть один недостаток. Предел измеряемого напряжения у него ограничивается планкой в сто вольт. Но у нас планка в 4 раза выше, что делать?!

Всё просто, необходим делитель напряжения. Сделать его можно из двух резисторов, первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в 10 раз меньше того, которое нужно измерить. Обычно резистор с меньшим сопротивлением делают переменным, это дает возможность более точной настройки. Теперь вольтметр способен показывать значение постоянного напряжения до 1000 V. Когда на индикаторе показывает 20.0 V, это означает 200 V, а по желанию можно вообще отключить точку разделяющую цифры, чтобы не запутаться.

Итак, для того чтоб стрелять, любому оружию нужны патроны. С Пушкой Гаусса всё проще, тут необходимы только пули. Материал обязательно должен быть из магнитного материала, латунь и прочие цветные металлы не подойдут. В ближайшем строймаге были закуплены железные гвозди, размер сотка, диаметр 4 мм.

Поначалу снаряды будут длиной 30 мм. Края металлической болванки тоже нужно обработать, они должны быть максимально гладкими, чтобы как по маслу скользить в канале ствола.

Любопытно, какая же сила воздействует на этот кусок металла?! Для начала посмотрим на форму сигнала импульса тока в катушке. Для этих целей лучше всего подходит цифровой осциллограф, так как он способен записать сигнал в момент его появления. Производим выстрел и сигнал тока записан.

Заранее хочу отметить, что такую операцию желательно производить с развязкой по цепи, иначе можно спалить дорогостоящий прибор. Развязать цепь можно обычным ферритовым кольцом, надетым на силовую линию. На кольцо наматываем один виток провода, и шунтируем его небольшим резистором, скажем в 10 Ом. А уже с него снимаем возникший в цепи сигнал.

Замеры показали, что средняя длительность импульса порядка 6 мкс. Для примера в одной секунде миллион микросекунд. Это означает, что конденсаторы способны отдать всю свою накопленную энергию за очень короткое время.

На данном этапе всю эту кучу железа трудно назвать Пушкой Гаусса. Для правильного восприятия и устрашения, на листе бумаги были сделаны первые эскизы будущего корпуса, который состоял из кусков ДСП.

Дальше переносим туда размеры и начинаем работу по дереву…

Самый грязный процесс позади, переходим к следующему этапу. В качестве источника питания будем использовать высокотоковые аккумуляторы формата 18650. Фирма LG, маркировка LGDBHG 21865. Ёмкость у такого 3 А*ч. Максимальный ток, который способен выдавать элемент 20 А. Лучшие аккумуляторы на сегодняшний день по цене — качеству.

Итак, что у нас вышло. Сбоку находится кнопка предохранитель, заряжающая конденсаторы, для работы её нужно постоянно держать. Для удобства можно использовать прищепку. После заряда убираем зажималку с кнопки и производим выстрел.

Так как Gauss Gun электромагнитная пушка, хорошо бы это подчеркнуть, значком с магнитом и уникальным знаком, который предупреждает о том, что рядом падают коровы.

Проведя пару примитивных расчётов, нам удалось выяснить начальную скорость пули, её энергию запасенную в конденсаторах и КПД устройства в целом. Как мы это узнали, всё просто, с помощью классического баллистического маятника, который пользовался своей популярностью еще много веков назад.

Для начала расчетов нужно узнать массу пули, в нашем случае это 2.6 грамма, массу маятника 391.9 грамма, длину подвеса, которая в нашем случае ровно 70 см. Так же нужно знать расстояние отклонения маятника при попадании в него пули. С обратной стороны разместим линейку и небольшой кусок пенопласта, который отодвинется на нужное нам расстояние. По этим цифрам и будем вести расчёт.

Посмотрим, что у нас получилось по результатам голосования. Сравнение двух пушек проводились в одинаковых условиях и с соблюдением всех мер безопасности.

Это оружие, а не игрушка, помни это!

Результаты расчетов получились следующими: пуля Гаусса имела начальную скорость 42 м/С, в то время как пневмат выдал скорость в 3.5 раза больше, 152 м/С. То же самое касалось энергии пули, для своей массы и скорости, пуля от пневматического пистолета имеет энергию в 3.2 джоуля, в то время как Гаусс показал это значение на единицу меньше.

Ещё рассчитали общий заряд конденсаторов, и энергию, которую они способны накопить.

Дальше мы ударились в религию, и решили посмотреть, что нам покажет программа, которая специально создана для расчетов Пушки Гаусса. Вводим туда все необходимые параметры, включая толщину провода катушки, ёмкость конденсаторов и прочие заранее известные параметры. Итак, с пулей длиной 45 мм максимальный КПД, который удалось выжать из программы 0.46 процента.

Теперь проверим это на практике. Отрезаем кусок от гвоздя длиной 45 мм и взвешиваем, масса пули 4.14 грамма, все остальные параметры нам уже известны. Производим выстрел. Результаты измерения программы и баллистического маятника оказались близки друг к другу, 0.46 % против 0.44 %. Что это означает, а то что, 99.5 процентов энергии накопленной в конденсаторах, всего на 0.44 процента переходит в пулю через энергию магнитного поля, которое возникает в катушке. По большей части мощный импульс просто рассеивается в воздухе, не выполняя никакого полезного действия. Вот поэтому КПД Пушек Гаусса редко превышают 2%.

Важный момент при настройке! Когда намотан трансформатор, важно подключить его правильной полярностью, грубо говоря, если вы запустили схему, ток потребления бешеный, а лампочка еле горит, значит нужно поменять местами один из концов обмоток.



Архив с полезностями
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram

Мощная Пушка Гаусса своими руками

Довольна мощная модель знаменитой Гаусс пушки, которую можно сделать своими руками из подручных средств. Данная самодельная Гаусс пушки изготавливается очень просто, имеет лёгкую конструкцию, всё используемые детали найдутся у каждого любителя самоделок и радиолюбителя. С помощью программы расчёта катушки, можно получить максимальную мощность.

Итак, для изготовления Пушка Гаусса нам потребуется:

  1. Кусок фанеры.
  2. Листовой пластик.
  3. Пластиковая трубка для дула ∅5 мм.
  4. Медный провод для катушки ∅0,8 мм.
  5. Электролитические конденсаторы большой ёмкости
  6. Пусковая кнопка
  7. Тиристор 70TPS12
  8. Батарейки 4X1.5V
  9. Лампа накала и патрон для неё 40W
  10. Диод 1N4007

[ads1]

Сборка корпуса для схемы Гаусс пушки

Форма корпуса может быть любой, не обязательно придерживаться представленной схеме. Что бы придать корпусу эстетический вид, можно его покрасить краской из баллончика.

Установка деталей в корпус для Пушки Гаусса

Для начала крепим конденсаторы, в данном случае они были закреплены на пластиковые стяжки, но можно придумать и другое крепление.

Затем устанавливаем патрон для лампы накала на внешней стороне корпуса. Не забываем подсоединить к нему два провода для питания.

Затем внутри корпуса размещаем батарейный отсек и фиксируем его, к примеру саморезами по дереву или другим способом.

Намотка катушки для Пушки Гаусса

Для расчета катушки Гаусса можно использовать программу FEMM, скачать программу FEMM можно по этой ссылке https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

Пользоваться программой очень легко, в шаблоне нужно ввести необходимые параметры, загрузить их в программу и на выходе получаем все характеристики катушки и будущей пушки в целом, вплоть до скорости снаряда.

Итак приступим к намотке! Для начала нужно взять приготовленную трубку и намотать на неё бумагу, используя клей ПВА так, что бы внешний диаметр трубки был равен 6 мм.

Далее нежно взять листовой пластик и отрезать две стенки для катушки диаметром 20 мм.

Затем просверливаем отверстия по центру отрезков и насаживаем из на трубку. С помощью горячего клея фиксируем их. Расстояние между стенками должно быть 25 мм.

Далее берём провод и наматываем на катушку 138 витков. После намотки, провод надёжно закрепить при помощи горячего клея или другим способом.

Насаживаем катушку на ствол и приступаем к следующему этапу…

 

Схема Гаусс Пушки. Сборка

Собираем схему внутри корпуса навесным монтажом.

Затем устанавливаем кнопку на корпус, сверлим два отверстия и продеваем туда провода для катушки.

Для упрощения использования, можно сделать для пушки подставку. В данном случае она была изготовлена из деревянного бруска. В данном варианте лафета были оставлены зазоры по краям ствола, это нужно для того что бы регулировать катушку, перемещая катушку, можно добиться наибольшей мощности.

Снаряды для пушки изготавливаются из металлического гвоздя. Отрезки делаются длиной 24 мм и диаметром 4 мм. Заготовки снарядов нужно заточить.

Гаусс Пушка готова! Такая пушка легко пробивает четыре стенки жестяной банки из под напитков. Если стрелять в дерево, то пуля заходит на глубину до 2 см в зависимости от растояния и настройки катушки. На этом всё, не забывайте поделиться записью в соц сетях и вступайте в нашу группу OK и VK. До скорых встреч!

Схема пушки гаусса на 220в. Как сделать многоступенчатый гаусс ган. Мощная пушка гаусса своими руками. Как сделать пушку Гаусса. Варианты изготовления электропушки

Есть стандартные этапы роста, которые проходит каждый труЪ радиолюбитель: мигалка, пищалка, блок питания, усилитель и так далее. Где-то там в начале затесались всякие шокеры, теслы и гауссы. Но в моём случае на сборку Гаусс-пушки пробило уже тогда, когда другие нормальные люди давно паяют осциллографы и Ардуины. Наверное в детстве не наигрался:-)

Короче посидел 3 дня на форумах, поднабрался теории электромагнитного метательного оружия, понасобирал схем преобразователей напряжения для зарядки конденсаторов и взялся за дело.

Разные схемы инверторов для Гаусса

Вот несколько типовых схем, позволяющих получить из батареек 5-12 вольт необходимые 400 для заряда конденсатора, который разрядившись на катушку создаст мощное магнитное поле выталкивающее снаряд. Это позволит сделать Гаусс носимым — независимо от розетки 220 В. Так как аккумуляторы имелись под рукой лишь на 4,2 вольта — остановился на самой низковольтной схеме DC-DC инвертора.

Тут витки имеют по 5 ПЭЛ-0,8 первички и 300 ПЭЛ-0,2 вторичной обмотки. Для сборки подготовил красивый трансформатор из БП АТХ, который к сожалению не пошёл…

Схема запустилась только с ферритовым кольцом 20 мм от китайского электронного трансформатора. Просто домотал обмотки обратной связи и всё заработало даже от 1 вольта! Подробнее . Правда дальнейшие эксперименты не обрадовали: как не пытался мотать разные катушки на трубки — толку не было. Кто-то рассказывал про простреленную фанеру 2 мм, но это не мой случай…

Это к сожалению не моё))

А после того как увидел мощные вообще поменял планы, и чтоб не пропадал корпус, выпиленный из пластикового кабель-канала с ручкой на базе никелированной ножки от мебели, решил засунуть туда электрошокер от китайского фонарика, сам фонарик и лазерный прицел из красной указки. Такой вот винигрет.

Шокер был в LED фонарике и уже давно не работал — никель-кадмиевые аккумуляторы перестали накапливать ток. Поэтому всю эту начинку запихнул в общий корпус, выведя наружу кнопки и тумблеры управления.

Получился шокер-фонарь с лазерным прицелом, в виде футуристичного бластера. Подарил сыну — бегает, стреляет.

Позже в свободное место засуну плату записи голоса, заказанную на Али за 1,5 доллара, способную записывать музыкальный фрагмент типа выстрел лазера, звуки боя и т. д. Но это уже

Обладать оружием, которое даже в компьютерных играх можно найти только в лаборатории сумасшедшего ученого или возле временного портала в будущее, — это круто. Наблюдать, как равнодушные к технике люди невольно фиксируют на устройстве взгляд, а заядлые геймеры спешно подбирают с пола челюсть, — ради этого стоит потратить денек на сборку пушки Гаусса.

Как водится, начать мы решили с простейшей конструкции — однокатушечной индукционной пушки. Эксперименты с многоступенчатым разгоном снаряда оставили опытным электронщикам, способным построить сложную систему коммутации на мощных тиристорах и точно настроить моменты последовательного включения катушек. Вместо этого мы сконцентрировались на возможности приготовления блюда из повсеместно доступных ингредиентов. Итак, чтобы построить пушку Гаусса, прежде всего придется пробежаться по магазинам. В радиомагазине нужно купить несколько конденсаторов с напряжением 350−400 В и общей емкостью 1000−2000 микрофарад, эмалированный медный провод диаметром 0,8 мм, батарейные отсеки для «Кроны» и двух 1,5-вольтовых батареек типа С, тумблер и кнопку. В фототоварах возьмем пять одноразовых фотоаппаратов Kodak, в автозапчастях — простейшее четырехконтактное реле от «Жигулей», в «продуктах» — пачку соломинок для коктейлей, а в «игрушках» — пластмассовый пистолет, автомат, дробовик, ружье или любую другую пушку, которую вы захотите превратить в оружие будущего.


Мотаем на ус

Главный силовой элемент нашей пушки — катушка индуктивности. С ее изготовления стоит начать сборку орудия. Возьмите отрезок соломинки длиной 30 мм и две большие шайбы (пластмассовые или картонные), соберите из них бобину с помощью винта и гайки. Начните наматывать на нее эмалированный провод аккуратно, виток к витку (при большом диаметре провода это довольно просто). Будьте внимательны, не допускайте резких перегибов провода, не повредите изоляцию. Закончив первый слой, залейте его суперклеем и начинайте наматывать следующий. Поступайте так с каждым слоем. Всего нужно намотать 12 слоев. Затем можно разобрать бобину, снять шайбы и надеть катушку на длинную соломинку, которая послужит стволом. Один конец соломинки следует заглушить. Готовую катушку легко проверить, подключив ее к 9-вольтовой батарейке: если она удержит на весу канцелярскую скрепку, значит, вы добились успеха. Можно вставить в катушку соломинку и испытать ее в роли соленоида: она должна активно втягивать в себя отрезок скрепки, а при импульсном подключении даже выбрасывать ее из ствола на 20−30 см.


Освоившись с простой однокатушечной схемой, можно испытать свои силы в постройке многоступенчатого орудия — ведь именно такой должна быть настоящая пушка Гаусса. В качестве коммутирующего элемента для низковольтных схем (сотни вольт) идеально подходят тиристоры (мощные управляемые диоды), для высоковольтных (тысячи вольт) — управляемые искровые разрядники. Сигнал на управляющие электроды тиристоров или разрядников будет посылать сам снаряд, пролетая мимо фотоэлементов, установленных в стволе между катушками. Момент выключения каждой катушки будет всецело зависеть от питающего ее конденсатора. Будьте внимательны: избыточное увеличение емкости конденсатора при заданном импедансе катушки может привести к увеличению длительности импульса. В свою очередь это может привести к тому, что после прохождения снарядом центра соленоида катушка останется включенной и замедлит движение снаряда. Детально отследить и оптимизировать моменты включения и выключения каждой катушки, а также измерить скорость движения снаряда поможет осциллограф.

Препарируем ценности

Для формирования мощного электрического импульса как нельзя лучше подходит батарея конденсаторов (в этом мнении мы солидарны с создателями самых мощных лабораторных рельсотронов). Конденсаторы хороши не только большой энергоемкостью, но и способностью отдать всю энергию в течение очень короткого времени, до того как снаряд достигнет центра катушки. Однако конденсаторы необходимо как-то заряжать. К счастью, нужное нам зарядное устройство есть в любом фотоаппарате: конденсатор используется там для формирования высоковольтного импульса для поджигающего электрода вспышки. Лучше всего нам подходят одноразовые фотоаппараты, потому что конденсатор и «зарядка» — это единственные электрические компоненты, которые в них есть, а значит, достать зарядный контур из них проще простого.


Знаменитый рэйлган из игр серии Quake с большим отрывом занимает первое место в нашем рейтинге. В течение многих лет виртуозное владение «рельсой» отличало продвинутых игроков: оружие требует филигранной точности стрельбы, однако в случае попадания скоростной снаряд буквально разрывает противника на куски.

Разборка одноразового фотоаппарата — это этап, на котором стоит начать проявлять осторожность. Вскрывая корпус, старайтесь не касаться элементов электрической цепи: конденсатор может сохранять заряд в течение долгого времени. Получив доступ к конденсатору, первым делом замкните его выводы отверткой с ручкой из диэлектрика. Только после этого можно касаться платы, не опасаясь получить удар током. Удалите с зарядного контура скобы для батарейки, отпаяйте конденсатор, припаяйте перемычку к контактам кнопки зарядки — она нам больше не понадобится. Подготовьте таким образом минимум пять зарядных плат. Обратите внимание на расположение проводящих дорожек на плате: к одним и тем же элементам схемы можно подключиться в разных местах.


Снайперское орудие из зоны отчуждения получает второй приз за реализм: сделанный на основе винтовки LR-300 электромагнитный ускоритель сверкает многочисленными катушками, характерно гудит при зарядке конденсаторов и насмерть поражает противника на колоссальных расстояниях. Источником питания служит артефакт «Вспышка».

Расставляем приоритеты

Подбор емкости конденсаторов — это вопрос компромисса между энергией выстрела и временем зарядки орудия. Мы остановились на четырех конденсаторах по 470 микрофарад (400 В), соединенных параллельно. Перед каждым выстрелом мы в течение примерно минуты ждем сигнала светодиодов на зарядных контурах, сообщающих, что напряжение в конденсаторах достигло положенных 330 В. Ускорить процесс заряда можно, подключая к зарядным контурам по несколько 3-вольтовых батарейных отсеков параллельно. Однако стоит иметь в виду, что мощные батареи типа «С» обладают избыточной силой тока для слабеньких фотоаппаратных схем. Чтобы транзисторы на платах не сгорели, на каждую 3-вольтовую сборку должно приходиться 3−5 зарядных контуров, подключенных параллельно. На нашем орудии к «зарядкам» подключен только один батарейный отсек. Все остальные служат в качестве запасных магазинов.


Расположение контактов на зарядном контуре одноразового фотоаппарата Kodak. Обратите внимание на расположение проводящих дорожек: каждый провод схемы можно припаять к плате в нескольких удобных местах.

Определяем зоны безопасности

Мы никому не посоветуем держать под пальцем кнопку, разряжающую батарею 400-вольтовых конденсаторов. Для управления спуском лучше установить реле. Его управляющий контур подключается к 9-вольтовой батарейке через кнопку спуска, а управляемый включается в цепь между катушкой и конденсаторами. Правильно собрать пушку поможет принципиальная схема. При сборке высоковольтного контура пользуйтесь проводом сечением не менее миллиметра, для зарядного и управляющего контуров подойдут любые тонкие провода. Проводя эксперименты со схемой, помните: конденсаторы могут иметь остаточный заряд. Прежде чем прикасаться к ним, разряжайте их коротким замыканием.


В одной из самых популярных стратегических игр пехотинцы Глобального Совета Безопасности (GDI) оснащаются мощнейшими противотанковыми рельсотронами. Кроме того, рэйлганы устанавливаются и на танки GDI в качестве апгрейда. По степени опасности такой танк — это примерно то же самое, что Звездный разрушитель в Star Wars.

Подводим итог

Процесс стрельбы выглядит так: включаем тумблер питания; дожидаемся яркого свечения светодиодов; опускаем в ствол снаряд так, чтобы он оказался слегка позади катушки; выключаем питание, чтобы при выстреле батарейки не отбирали энергию на себя; прицеливаемся и нажимаем на кнопку спуска. Результат во многом зависит от массы снаряда. Нам с помощью короткого гвоздя с откусанной шляпкой удалось прострелить банку с энергетическим напитком, которая взорвалась и залила фонтаном полредакции. Затем очищенная от липкой газировки пушка запустила гвоздь в стену с расстояния в полсотни метров. А сердца поклонников фантастики и компьютерных игр наше орудие поражает без всяких снарядов.


Ogame — это многопользовательская космическая стратегия, в которой игроку предстоит почувствовать себя императором планетных систем и вести межгалактические войны с такими же живыми противниками. Ogame переведена на 16 языков, в том числе русский. Пушка Гаусса — одно из самых мощных оборонительных орудий в игре.

Привет, друзья! Наверняка кто-то из вас уже когда-то читал или лично сталкивался с электромагнитным ускорителем Гаусса, который более известен под «Пушкой Гаусса».

Традиционная Гаусс-пушка строится с применением труднодоступных или довольно дорогих конденсаторов большой емкости, также для осуществления правильной зарядки и выстрела требуется некоторая обвязка (диоды, тиристоры и так далее). Это может быть довольно сложно для людей, которые ничего не понимают в радиоэлектронике, но желание поэкспериментировать не дает сидеть на месте. В этой статье я попытаюсь подробно рассказать о принципе работы пушки и о том, как можно собрать упрощенный до минимума ускоритель Гаусса.

Главной частью пушки является катушка. Как правило ее мотают самостоятельно на каком-либо диэлектрическом немагнитном стержне, который в диаметре несильно превышает диаметр снаряда. В предложенной конструкции катушку можно намотать даже «на глазок», потому что принцип действия просто не позволяет произвести никаких расчетов. Достаточно добыть медный или алюминиевый провод диаметром 0.2-1 мм в лаковой или силиконовой изоляции и намотать на стволе 150-250 витков так, чтобы длинна намотки одного ряда была примерно 2-3 см. Можно использовать и готовый соленоид.


При прохождении электрического тока через катушку в ней возникает магнитное поле. Проще говоря, катушка превращается в электромагнит, который втягивает железный снаряд, а чтобы он не оставался в катушке, во время его вхождения в соленоид нужно просто отключить подачу тока.

В классических пушках это достигается за счет точных расчетов, применения тиристоров и других компонентов, которые «обрежут» импульс в нужный момент. Мы же просто будем разрывать цепь «когда получится». Для экстренного разрывания электрической цепи в быту используют плавкие предохранители, их можно использовать в нашем проекте, однако более целесообразно заменить их лампочками от елочной гирлянды. Они рассчитаны на питание низким напряжением, поэтому при питании от сети 220В мгновенно перегорают и разрывают цепь.


Готовое устройство состоит всего из трех деталей: катушки, сетевого кабеля и лампочки, подключенной последовательно катушке.


Многие согласятся, что использование пушки в таком виде крайне неудобно и неэстетично, а порой даже очень опасно. Поэтому я смонтировал устройство на небольшом кусочке фанеры. Для катушки установил отдельные клеммы. Это дает возможность быстро менять соленоид и экспериментировать с разными вариантами. Для лампочки я установил два тонких обрезанных гвоздя. Концы проводов лампочки просто обкручиваются вокруг них, поэтому лампочка меняется очень быстро. Обратите внимание, что сама колба находится в специально проделанном отверстии.


Дело в том, что при выстреле происходит большая вспышка и искры, поэтому я посчитал нужным немного отвести вниз эту «струю». Схема простого одноступенчатого настольного электромагнитного ускорителя масс или просто – Гаусс пушка. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса. В моем случае ускоритель состоит из зарядки, токоограничивающая нагрузка, двух электролитических конденсаторов, вольтметра и соленоида.

Итак, разберем все по порядку. Зарядка пушки работает от сети 220 вольт. Зарядка состоит из конденсатора 1,5 мкФ 400 В. Диоды 1N4006. Напряжение на выходе 350 В.


Далее идет токоограничивающая нагрузка — Н1, в моем случае лампа накаливания, но можно использовать мощный резистор 500 – 1000 Ом. Ключ S1 ограничивает зарядку кондесаторов. Ключ S2 подает разряд мощный разряд тока на соленойд, поэтому S2 должен выдерживать большой ток, в своем случае я использовал кнопку от электрического щитка.


Конденсаторы С1 и С2, каждый 470 мкФ 400 В. В сумме получается 940 мкФ 400 В. Подключать конденсаторы нужно соблюдая полярность и напряжение на них во время зарядки. Контролировать напряжение на них можно вольтметром.


И теперь самое сложное в нашей конструкции гаусс пушки – соленоид. Наматывается он на диэлектическом стержне. Внутренний диаметр ствола 5-6 мм. Провод использовал ПЭЛ 0.5. Толщина катушки 1.5 см. Длина 2 см. Мотая соленоид, нужно каждый слой изолировать супер клеем.


Ускорять нашей электромагнитной гаусс пушкой мы будем обрезки гвоздей или самодельные пули толщиной 4-5 мм, длинной с катушку. Более легкие пули летают на большее расстояние. Более тяжелые летают на расстояние меньше, но энергия у них больше. Мой гаусс ган пробивает пивные банки и стреляет на 10-12 метров в зависимости от пули.

И ещё, для ускорителя лучше подбирать провода потолще, чтобы было меньше сопротивления в цепи. Будьте крайне осторожны! Во время изобретения ускорителя меня несколько раз било током, соблюдайте правила электробезопастности и уделяйте внимание надёжности изоляции. Удачи в творчестве.

Обсудить статью ГАУСС ПУШКА

.
В этой статье Константин, мастерская How-todo, покажет как сделать портативную пушку Гаусса.

Проект делался просто по фану, так что цели установить какие-либо рекорды в Гауссо-строении не было.


На самом деле Константину даже стало лень рассчитывать катушку.


Давайте для начала освежим в памяти теорию. Как вообще работает пушка Гаусса.

Мы заряжаем конденсатор высоким напряжением и разряжаем его на катушку из медного провода, находящуюся на стволе.

При протекании по ней тока создается мощное электромагнитное поле. Пуля из ферромагнетика втягивается внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется очень быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда пуля находится посередине.


После чего она продолжает лететь по инерции.

Перед тем, как перейдём к сборке следует предупредить, что работать с высоким напряжением нужно очень аккуратно.

Особенно, при использовании таких больших конденсаторов, это может быть весьма опасно.


Будем делать одноступенчатую пушку.

Во-первых, из-за простоты. Электроника в ней практически элементарна.

При изготовлении многоступенчатой системы нужно как-то коммутировать катушки, рассчитывать их, устанавливать датчики.


Во-вторых, многоступенчатый девайс просто бы не поместился в задуманный форм-фактор пистолета.


Ибо даже сейчас корпус забит полностью. За основу были взяты подобные переломные пистолеты.


Корпус будем печатать на 3D принтере. Для этого начинаем с модели.


Делаем его во Fusion360 все файлы будут в описании, если вдруг кто захочет повторить.


Постараемся как можно компактнее уложить все детали. Кстати, их совсем немного.
4 аккумулятора 18650, в сумме дающие примерно 15В.
В их посадочном месте в модели предусмотрены углубления для установки перемычек.


Которые сделаем из толстой фольги.
Модуль, повышающий напряжение аккумуляторов до примерно 400 вольт для зарядки конденсатора.


Сам конденсатор, а это банка 1000 мкФ 450 В.


И последнее. Собственно катушка.


Остальные мелочи типа тиристора, батарейки для его открытия, кнопки пуска можно расположить навесом или приклеить к стенке.


Так что отдельных посадочных мест для них не предусмотрено.
Для ствола понадобится немагнитная трубка.


Будем использовать корпус от шариковой ручки. Это значительно проще, чем допустим печатать его на принтере и затем шлифовать.


Наматываем на каркас катушки медный лакированный провод диаметром 0,8 мм, прокладывая между каждым слоем изоляцию. Каждый слой должен быть жестко зафиксирован.


Мотаем каждый слой максимально плотно, виток к витку, слоев делаем столько, сколько поместится в корпус.


Рукоять сделаем из дерева.


Модель готова, можно запускать принтер.


Почти все детали сделаны соплом 0,8 мм и только кнопка, удерживающая ствол, сделана соплом 0,4 мм.


Печать заняла около семи часов, так вышло что остался только розовый пластик.
После печати аккуратно очищаем модель от поддержек. В магазин покупаем грунт и краску.


Использовать акриловую краску не получилось, но она отказалась нормально ложится даже на грунт.
Для покраски PLA пластика существуют специальные спреи и краски, которые будут прекрасно держаться и без подготовки.
Но такие краски не нашлись, получилось корявенько конечно.

Красить пришлось наполовину высунувшись в окно.


Скажем мы что неровная поверхность — это такой стиль, и вообще так и планировалось.
Пока идет печать и сохнет краска, займемся рукоятью.
Дерева подходящей толщины не нашлось, поэтому склеим два куска паркета.


Когда он просох, придаем ему грубую форму при помощи лобзика.


Немного удивимся, что аккумуляторный лобзик без особых трудностей режет 4см древесины.


Далее при помощи дремеля и насадки скругляем углы.


Из-за малой ширины заготовки, наклон рукояти получается не совсем такой, как хотелось.


Сгладим эти неудобства эргономичностью.


Затираем неровности насадкой с наждачкой, вручную проходимся 400-й.


После зачистки покрываем маслом в несколько слоев.


Крепим рукоять на саморез, предварительно просверлив канал.


Финишной наждачкой и надфилями подгоняем все детали друг к другу, чтобы все закрывалось, держалось и цеплялось, как нужно.


Можно переходить к электронике.
Первым делом устанавливаем кнопку. Примерно прикинув так, чтобы она в будущем не особо мешалась.


Далее собираем отсек для аккумуляторов.
Для этого нарезаем фольгу на полоски и приклеиваем ее под контакты батарей. Батареи соединяем последовательно.


Все время проверяем чтобы был надежность контакта.
Когда с этим покончено, можно подключить высоковольтный модуль через кнопку, а к нему конденсатор.


Можно даже попробовать его зарядить.
Выставляем напряжение около 410 В, чтобы разряжать его на катушку без громких хлопков замыкающихся контактов, нужно использовать тиристор, который работает как выключатель.


А чтобы он замкнулся, достаточно небольшого напряжения в полтора вольта на управляющем электроде.


К сожалению оказалось, что повышающий модуль имеет среднюю точку, а это не позволяет без особых ухищрений брать управляющее напряжение с уже установленных аккумуляторов.

Поэтому берем пальчиковую батарейку.


А маленькая тактовая кнопка служит курком коммутирая через тиристор большие токи.


На этом все бы и закончилось, но два тиристора не выдержали таких издевательств.
Так что пришлось подбирать тиристор помощнее, 70TPS12, он выдерживает 1200-1600В и 1100А в импульсе.


Раз проект все равно заморозился на недельку, докупим еще и детали для того, чтобы сделать индикатор заряда. Он может работать в двух режимах, зажигая только один диод, сдвигая его, либо поочередно зажигая все.


Второй вариант выглядит более красиво.


Схема достаточно простая, но на али можно купить уже готовый такой модуль.


Добавив пару мегаомных резисторов на вход индикатора, можно подключать его прямо на конденсатор.
Новый тиристор, как и планировалось, с легкостью пропускает мощные токи.


Единственное, он не закрывается, то есть перед выстрелом нужно выключить зарядку дабы конденсатор мог полностью разрядиться, и тиристор перешел в исходное состояние.

Этого можно было избежать, будь преобразователь с одно-полупериодным выпрямителем.
Попытки переделать имеющейся успехов не принесли.

Можно приступать к изготовлению пули. Они должны магнититься.


Можно взять вот такие чудные дюбель-гвозди, они имеют диаметр 5,9 мм.


И идеально заходят ствол, остается лишь отрезать шляпку, и чуток заострить.


Вес пульки получился 7,8 г.


Скорость, к сожалению, сейчас замерить нечем.

Заканчиваем сборку проклейкой корпуса и катушки.


Можно тестировать, эта игрушка неплохо дырявит алюминиевые банки, пробивает картонки, да и вообще чувствуется мощь.


Хотя многие утверждают, что Гаусс-пушки бесшумные, она немного хлопает при выстреле, даже без пули.


При прохождении больших токов через провод катушки, хоть это и происходит в доли секунды, она нагревается и немного расширяется.
Если пропитать катушку эпоксидной смолой, можно частично избавиться от этого эффекта.

Самоделку представил для Вас Константин, мастерская How-todo.

Всем привет. В данной статье рассмотрим, как изготовить портативную электромагнитную пушку Гаусса, собранную с применением микроконтроллера. Ну, насчет пушки Гаусса я, конечно, погорячился, но то, что это – электромагнитная пушка, нет сомнения. Данное устройство на микроконтроллере было разработано для того, чтобы обучить начинающих программированию микроконтроллеров на примере конструирования электромагнитной пушки своими руками.Разберем некоторые конструктивные моменты как в самой электромагнитной пушке Гаусса, так и в программе для микроконтроллера.

С самого начала нужно определиться с диаметром и длиной ствола самой пушки и материалом, из которого она будет изготовлена. Я применил пластиковый футляр диаметром 10 мм из-под ртутного термометра, поскольку он у меня валялся без дела. Вы можете использовать любой доступный материал, обладающий не ферромагнитными свойствами. Это стекло, пластик, медная трубка и т. д. Длина ствола может зависеть от количества применяемых электромагнитных катушек. В моем случае используется четыре электромагнитных катушки, длина ствола составила двадцать сантиметров.

Что касается диаметра применяемой трубки, то в процессе работы электромагнитная пушка показала, что нужно учитывать диаметр ствола относительно применяемого снаряда. Проще говоря, диаметр ствола не должен намного превышать диаметр применяемого снаряда. В идеале, ствол электромагнитной пушки должен подходить под сам снаряд.

Материалом для создания снарядов послужила ось от принтера диаметром пять миллиметров. Из данного материала и были изготовлены пять болванок длиной 2,5 сантиметра. Хотя также можно применять стальные болванки, скажем, из проволоки или электрода – что найдется.

Нужно уделить внимание и весу самого снаряда. Вес по возможности должен быть небольшим. Мои снаряды слегка тяжеловаты получились.

Перед созданием данной пушки были проведены эксперименты. В качестве ствола использовалась пустая паста от ручки, в качестве снаряда – иголка. Иголка с легкостью пробивала обложку журнала, установленного неподалеку от электромагнитной пушки.

Поскольку оригинальная электромагнитная пушка Гаусса строится по принципу заряда конденсатора большим напряжением, порядка трехсот вольт, то в целях безопасности начинающим радиолюбителям следует запитывать её низким напряжением, порядка двадцати вольт. Низкое напряжение приводит к тому, что дальность полета снаряда не очень большая. Но опять же, всё зависит от количества применяемых электромагнитных катушек. Чем больше электромагнитных катушек применяется, тем больше получается ускорение снаряда в электромагнитной пушке. Также имеют значение диаметр ствола (чем меньше диаметр ствола, тем снаряд летит дальше) и качество намотки непосредственно самих электромагнитных катушек. Пожалуй, электромагнитные катушки – самое основное в устройстве электромагнитной пушки, на это нужно обратить серьёзное внимание, чтобы добиться максимального полета снаряда.

Я приведу параметры своих электромагнитных катушек, у вас они могут быть другими. Катушка наматывается проводом диаметром 0,2 мм. Длина намотки слоя электромагнитной катушки составляет два сантиметра и содержит шесть таких рядов. Каждый новый слой я не изолировал, а начинал намотку нового слоя на предыдущий. Из-за того, что электромагнитные катушки запитываются низким напряжением, вам нужно получить максимальную добротность катушки. Поэтому все витки наматываем плотно друг другу, виток к витку.

Что касается подающего устройства, то тут особые пояснения не нужны. Все паялось из отходов фольгированного текстолита, оставшегося от производства печатных плат. На рисунках все подробно отображено. Сердцем подающего устройства является сервопривод SG90, управляемый микроконтроллером.

Подающий шток изготовлен из стального прутка диаметром 1,5 мм, на конце штока запаяна гайка м3 для сцепления с сервоприводом. На качалке сервопривода для увеличения плеча установлена загнутая с двух концов медная проволока диаметром 1,5 мм.

Данного нехитрого устройства, собранного из подручных материалов, вполне хватает, чтобы подать снаряд в ствол электромагнитной пушки. Подающий шток должен полностью выходить из загрузочного магазина. В качестве направляющей для подающего штока послужила треснувшая латунная стойка с внутренним диаметром 3 мм и длиной 7 мм. Жалко было выбрасывать, вот и пригодилось, собственно, как и кусочки фольгированного текстолита.

Программа для микроконтроллера atmega16 создавалась в AtmelStudio, и является полностью открытым проектом для вас. Рассмотрим некоторые настройки в программе микроконтроллера, которые придется произвести. Для максимально эффективной работы электромагнитной пушки вам понадобится настроить в программе время работы каждой электромагнитной катушки. Настройка производится по порядку. Сначала подпаиваете в схему первую катушку, все остальные не подключаете. Задаете в программе время работы (в миллисекундах).

Прошиваете микроконтроллер, и запускаете программу на микроконтроллере. Усилия катушки должно хватать на то, чтобы втянуть снаряд и придать начальное ускорение. Добившись максимального вылета снаряда, подстраивая время работы катушки в программе микроконтроллера, подключаете вторую катушку и также настраиваете по времени, добиваясь еще большей дальности полета снаряда. Соответственно, первая катушка остается включенной.

PORTA |=(1 PORTA &=~(1

Таким способом настраиваете работу каждой электромагнитной катушки, подключая их по порядку. По мере увеличения количества электромагнитных катушек в устройстве электромагнитной пушке Гаусса скорость и, соответственно, дальность снаряда должны также увеличиваться.

Данную кропотливую процедуру настройки каждой катушки можно избежать. Но для этого придется модернизировать устройство самой электромагнитной пушки, установив датчики между электромагнитными катушками для отслеживания перемещения снаряда от одной катушки к другой. Датчики в сочетании с микроконтроллером позволят не только упростить процесс настройки, но и увеличат дальность полета снаряда. Данные навороты я не стал делать и усложнять программу микроконтроллера. Целью было реализовать интересный и несложный проект с применением микроконтроллера. Насколько он интересен, судить, конечно, вам. Скажу честно, я радовался, как ребенок, «молотя» из данного устройства, и у меня созрела идея более серьезного устройства на микроконтроллере. Но это уже тема для другой статьи.

Программа и схема

9,830 Просмотры

Довольна мощная модель знаменитой Гаусс пушки, которую можно сделать своими руками из подручных средств. Данная самодельная Гаусс пушки изготавливается очень просто, имеет лёгкую конструкцию, всё используемые детали найдутся у каждого любителя самоделок и радиолюбителя. С помощью программы расчёта катушки, можно получить максимальную мощность.

Итак, для изготовления Пушка Гаусса нам потребуется:

  1. Кусок фанеры.
  2. Листовой пластик.
  3. Пластиковая трубка для дула ∅5 мм.
  4. Медный провод для катушки ∅0,8 мм.
  5. Электролитические конденсаторы большой ёмкости
  6. Пусковая кнопка
  7. Тиристор 70TPS12
  8. Батарейки 4X1.5V
  9. Лампа накала и патрон для неё 40W
  10. Диод 1N4007

Сборка корпуса для схемы Гаусс пушки

Форма корпуса может быть любой, не обязательно придерживаться представленной схеме. Что бы придать корпусу эстетический вид, можно его покрасить краской из баллончика.

Установка деталей в корпус для Пушки Гаусса

Для начала крепим конденсаторы, в данном случае они были закреплены на пластиковые стяжки, но можно придумать и другое крепление.

Затем устанавливаем патрон для лампы накала на внешней стороне корпуса. Не забываем подсоединить к нему два провода для питания.

Затем внутри корпуса размещаем батарейный отсек и фиксируем его, к примеру саморезами по дереву или другим способом.

Намотка катушки для Пушки Гаусса

Для расчета катушки Гаусса можно использовать программу FEMM, скачать программу FEMM можно по этой ссылке https://code.google.com/archive/p/femm-coilgun

Пользоваться программой очень легко, в шаблоне нужно ввести необходимые параметры, загрузить их в программу и на выходе получаем все характеристики катушки и будущей пушки в целом, вплоть до скорости снаряда.

Итак приступим к намотке! Для начала нужно взять приготовленную трубку и намотать на неё бумагу, используя клей ПВА так, что бы внешний диаметр трубки был равен 6 мм.

Затем просверливаем отверстия по центру отрезков и насаживаем из на трубку. С помощью горячего клея фиксируем их. Расстояние между стенками должно быть 25 мм.

Насаживаем катушку на ствол и приступаем к следующему этапу…

Схема Гаусс Пушки. Сборка

Собираем схему внутри корпуса навесным монтажом.

Затем устанавливаем кнопку на корпус, сверлим два отверстия и продеваем туда провода для катушки.

Для упрощения использования, можно сделать для пушки подставку. В данном случае она была изготовлена из деревянного бруска. В данном варианте лафета были оставлены зазоры по краям ствола, это нужно для того что бы регулировать катушку, перемещая катушку, можно добиться наибольшей мощности.

Снаряды для пушки изготавливаются из металлического гвоздя. Отрезки делаются длиной 24 мм и диаметром 4 мм. Заготовки снарядов нужно заточить.

Подпишитесь на новости

Ноя 19, 2014

Во-первых, редакция Science Debate поздравляет всех артиллеристов и ракетчиков! Ведь сегодня 19 ноября — День ракетных войск и артиллерии. 72 года назад, 19 ноября 1942 года с мощнейшей артиллерийской подготовки началось контрнаступление Красной Армии в ходе Сталинградской Битвы.

Именно поэтому мы сегодня приготовили для вас публикацию, посвященную пушкам, но не обычным, а пушкам Гаусса!

Мужчина, даже став взрослым, в душе остается мальчишкой, вот только игрушки у него меняются. Компьютерные игры стали настоящим спасением для солидных дядей, которые в детстве не доиграли в «войнушку» и теперь имеют возможность наверстать упущенное.

У компьютерных боевиков часто встречается футуристическое оружие, которое не встретишь в реальной жизни – знаменитая пушка Гаусса, которую может подбросить какой-нибудь чокнутый профессор или ее случайно можно отыскать в секретной хронике.

А возможно ли обзавестись Гаусс-пушкой в реале?

Оказывается можно, и сделать это не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Давайте, скорее, выясним, что такое пушка Гаусса в классическом понимании. Пушка Гаусса – это оружие, в котором используется метод электромагнитного ускорения масс.

В основе конструкции этого грозного оружия лежит соленоид – цилиндрическая обмотка из проводов, где длина провода во много раз больше диаметра обмотки. Когда будет подан электрический ток, в полости катушки (соленоида) возникнет сильное магнитное поле. Оно втянет снаряд внутрь соленоида.

Если в момент, когда снаряд дойдет до центра, убрать напряжение, то магнитное поле не помешает двигаться телу по инерции, и оно вылетит из катушки.

Собираем Гаусс-пушку в домашних условиях

Для того чтобы создать пушку Гаусса своими руками, нам для начала, понадобится катушка индуктивности. На бобину аккуратно намотайте эмалированный провод, без резких перегибов, чтобы ни в коем случае не повредить изоляцию.

Первый слой, после наматывания, залейте суперклеем, подождите, пока он высохнет, и приступайте к следующему слою. Таким же образом нужно намотать 10-12 слоев. Готовую катушку надеваем на будущий ствол оружия. На один из его краев следует надеть заглушку.

Для того чтобы получить сильный электрический импульс, отлично подойдет батарея конденсаторов. Они способны отдавать накопленную энергию в течение короткого времени, пока пуля дойдет до середины катушки.

Для зарядки конденсаторов понадобится зарядное устройство. Подходящее устройство есть в фотографических аппаратах, оно служит для возникновения вспышки. Конечно, речь не идет о дорогой модели, которую мы будем препарировать, но одноразовые «Кодаки» сгодятся.

К тому же в них, кроме зарядки и конденсатора, прочих электроэлементов нет. Разбирая фотоаппарат, будьте осторожны, чтобы вас не ударило электрическим током. С устройства для зарядки смело удаляйте скобы для батареек, отпаяйте конденсатор.

Таким образом, нужно подготовить приблизительно 4-5 плат (можно больше, если желание и возможности позволяют). Вопрос выбора конденсатора заставляет сделать выбор между мощностью выстрела и временем, которое понадобится для зарядки. Большая емкость конденсатора требует и большего отрезка времени, снижая скорострельность, так что придется искать компромисс.

Светодиодные элементы, установленные на зарядные контуры, сигнализируют светом о том, что необходимый уровень зарядки достигнут. Конечно, можно подключить дополнительные зарядные контуры, но не переусердствуйте, чтобы не спалить ненароком транзисторы на платах. Для того чтобы разрядить батарею, в целях безопасности лучше всего установить реле.

Управляющий контур подключаем к батарейке через кнопку спуска, а управляемый – в цепь, между катушкой и конденсаторами. Для того чтобы совершить выстрел, необходимо подать питание на систему, и, после светового сигнала, зарядить оружие. Питание отключаем, прицеливаемся и стреляем!

Если процесс вас увлек, а полученной мощности маловато, то вы можете приступить к созданию многоступенчатой пушки Гаусса, ведь она должна быть именно такой.

Привет. Сегодня мы соорудим пушку Гаусса в домашних условиях из частей, которые легко можно найти в местных магазинах. Используя конденсаторы, выключатель и кое-какие другие части, мы создадим пусковую установку, способную при помощи электромагнетизма запускать небольшие гвозди на расстояние примерно до 3 метров. Приступим!

Шаг 1: Смотрим видео

Сначала посмотрите видео. Вы изучите проект и увидите пушку в действии. Читайте дальше для изучения более детальной инструкции сборки устройства Гаусс Ган.

Шаг 2: Собираем необходимые материалы

Для проекта вам понадобится:

  1. 8 больших конденсаторов. Я использовал 3,300uF 40V. Ключевым моментом здесь является то, что чем меньше вольтаж — тем меньше опасности, поэтому поищите варианты в районе 30 — 50 Вольт. Что касается ёмкости, то чем больше — тем лучше.
  2. Один выключатель для токов высокой силы
  3. Одна катушка на 20 витков (я скрутил свою из провода стандарта 18awg)
  4. Медный лист и/или толстый медный повод

Шаг 3: Склеиваем конденсаторы

Возьмите конденсаторы и склейте их вместе таким образом, чтобы положительные клеммы находились ближе к центру склеивания. Склейте их сначала в 4 группы по 2 штуки. Затем склейте по две группы вместе, получив в итоге 2 группы из 4 конденсаторов. Затем положите одну группу на другую.

Шаг 4: Собираем группу конденсаторов

Фотография показывает, как должна выглядеть итоговая конструкция.

Теперь возьмите позитивные клеммы и соедините их друг с другом, а затем припаяйте к медной накладке. Накладкой может послужить толстый медный провод или лист.

Шаг 5: Спаиваем медные накладки

Используйте при необходимости направленное тепло (небольшой промышленный фен), разогрейте медные накладки и припаяйте к ним клеммы конденсаторов.

На фото видна моя группа конденсаторов после выполнения этого шага.

Шаг 6: Спаяйте отрицательные клеммы конденсаторов

Возьмите еще один толстый проводник, я использовал изолированный медный повод с большим сечением, сняв с него в нужных местах изоляцию.

Согните провод так, чтобы он максимально эффективно покрывал всю дистанцию нашей группы конденсаторов.

Спаяйте его в нужных местах.

Шаг 7: Подготовьте снаряд

Далее нужно подготовить для катушки подходящий снаряд. Я намотал свою катушку вокруг бобины. В качестве дула я использовал небольшую соломину. Следовательно, мой снаряд должен входить в соломинку. Я взял гвоздь и обрезал его до длины примерно в 3 см, оставив острую его часть.

Шаг 8: Найдите подходящий выключатель

Затем мне нужно было найти способ сбросить заряд из конденсаторов на катушку. Большинство людей для таких нужд используют выпрямители (SCR). Я решил действовать проще и нашел выключатель, работающий при высокой силе тока.

На выключателе есть три отметки силы тока: 14.2A, 15A, и 500A. Мои расчеты показали максимальную силу примерно в 40A на пике, продолжающемся около миллисекунды, так что всё должно было сработать.

ЗАМЕТКА. Не используйте мой метод включения, если ёмкость ваших конденсаторов будет больше. Я испытывал удачу и всё обошлось, но вам не захочется, чтобы выключатель взорвался из-за того, что вы пропустили 300A через выключатель, рассчитанный на 1A.

Шаг 9: Наматываем катушку

Мы почти закончили собирать электромагнитную пушку. Время намотать катушку.

Я испробовал три разных катушки и обнаружил, что примерно 20 витков изолированного провода стандарта 16 или 18 awg действуют лучше всего. Я использовал старую бобину, намотал на неё проволоку и продел внутрь пластиковую соломину, запаяв один конец соломины горячим клеем.

Шаг 10: Собираем устройство по схеме


Теперь, когда вы подготовили все части, соедините их вместе. Если у вас возникли какие-то проблемы — следуйте схеме.

Шаг 11: Пожаробезопасность


Мои поздравления! Мы сделали пушку Грасса своими руками. Используйте зарядник, чтобы зарядить ваши конденсаторы до почти максимального напряжения. Я зарядил свою установку на 40V до 38V.

Зарядите снаряд в трубку и нажмите кнопку. Ток пойдёт на катушку и она выстрелит гвоздём.

БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ! Даже учитывая, что это низкоточный проект, и что он вас не убьёт, но всё же такой ток может навредить вашему здоровью. На второй фотографии видно, что станет, если вы случайно соедините плюс и минус.

Страница не найдена — KAVMASTER

Разное 85 просмотров

Ранее бассейн на собственной территории считался роскошью, которая была доступна лишь избранным. Однако время

Инструменты 356 просмотров

Всем привет! Наверное каждый мастер (и не только), сталкивался с такой проблемой, когда необходимо

Инструменты 743 просмотров

Сегодня я покажу, как можно доработать домкрат и сделать его более универсальный. Советую прочитать

На правах рекламы 392 просмотров

Стойки амортизаторов являются достаточно важными компонентами транспортного средства, которые в свою очередь нуждаются в

Инструменты 575 просмотров

Всем привет! Рад представить очередную, действительно полезную самоделку, которая будет полезна практически всем без

Технологии 413 просмотров

Несмотря на то, что во всём мире активно развивается мобильная связь, а практически каждый

Мощная пушка гаусса своими руками. Схема гаусс пушки своими руками от батареек

Представляем схему электромагнитной пушки на таймере NE555 и микросхеме 4017B.

Принцип дейcтвия электромагнитной (гаусс-)пушки основан на быстром последовательном срабатывании электромагнитов L1-L4, каждый из которых создает дополнительную силу, которая ускоряет металлический заряд. Таймер NE555 посылает на микросхему 4017 импульсы с периодом приблизительно в 10 мс, частоту импульсов сигнализирует светодиод D1.

При нажатии кнопки PB1, микросхема IC2 с таким же интревалом последовательно открывает транзисторы c TR1 по TR4, в коллектроную цепь которых включены электромагниты L1-L4.

Для изготовления этих электромагнитов нам понадобится медная трубка длиной в 25 см и диаметром в 3 мм. Каждая катушка содердит по 500 витков провода 0.315мм покрытого эмалью. Катушки должны бать сделаны таким образом чтобы они могли свободно перемещатся. В качестве снаряда выступает кусок гвоздя длиной в 3 см и диаметром 2 мм.

Пушка может питаться как от аккумулятора в 25 В, так и от сети переменного тока.

Изменяя положение электромагнитов добиваемся наилучшего эффекта, из рисунка выше видно что интервал между каждой катушкой увеличивается — это связано с увеличением скорости снаряда.

Это конечно не настоящая гаусс-пушка, но рабочий прототип, на основе которого можно, умощнив схему, собрать более мощную гаусс-пушку.

Другие типы электромагнитного оружия.

Помимо магнитных ускорителей масс, существует множество других типов оружия, использующих для своего функционирования электромагнитную энергию. Рассмотрим наиболее известные и распространенные их типы.

Электромагнитные ускорители масс .

Помимо “гаусс ганов”, существует ещё как минимум 2 типа ускорителей масс – индукционные ускорители масс (катушка Томпсона) и рельсовые ускорители масс, так же известные как “рэйл ганы” (от англ. “Rail gun” – рельсовая пушка).

В основу функционирования индукционного ускорителя масс положен принцип электромагнитной индукции. В плоской обмотке создается быстро нарастающий электрический ток, который вызывает в пространстве вокруг переменное магнитное поле. В обмотку вставлен ферритовый сердечник, на свободный конец которого надето кольцо из проводящего материала. Под действием переменного магнитного потока, пронизывающего кольцо в нём возникает электрический ток, создающий магнитное поле противоположной направленности относительно поля обмотки. Своим полем кольцо начинает отталкиваться от поля обмотки и ускоряется, слетая со свободного конца ферритового стержня. Чем короче и сильнее импульс тока в обмотке, тем мощнее вылетает кольцо.

Иначе функционирует рельсовый ускоритель масс. В нем проводящий снаряд движется между двух рельс — электродов (откуда и получил свое название — рельсотрон), по которым подается ток.

Источник тока подключается к рельсам у их основания, поэтому ток течет как бы в догонку снаряду и магнитное поле, создаваемое вокруг проводников с током, полностью сосредоточенно за проводящим снарядом. В данном случае снаряд является проводником с током, помещённым в перпендикулярное магнитное поле, созданное рельсами. На снаряд по всем законам физики действует сила Лоренца, направленная в сторону противоположную месту подключения рельс и ускоряющая снаряд. С изготовлением рельсотрона связан ряд серьезных проблем — импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел бы испарится (ведь через него протекает огромный ток!), но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперед. Поэтому материал снаряда и рельс должен обладать как можно более высокой проводимостью, снаряд как можно меньшей массой, а источник тока как можно большей мощностью и меньшей индуктивность. Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые массы до сверх больших скоростей. На практике рельсы изготавливают из безкислородной меди покрытой серебром, в качестве снарядов используют алюминиевые брусочки, в качестве источника питания — батарею высоковольтных конденсаторов, а самому снаряду перед вхождением на рельсы стараются придать как можно большую начальную скорость, используя для этого пневматические или огнестрельные пушки.

Помимо ускорителей масс к электромагнитному оружия относятся источники мощного электромагнитного излучения, такие как лазеры и магнетроны .

Лазер известен всем. Состоит из рабочего тела, в котором при выстреле создается инверсная населенность квантовых уровней электронами, резонатора для увеличения пробега фотонов внутри рабочего тела и генератора, который эту самую инверсную населённость будет создавать. В принципе, инверсную населённость можно создать в любом веществе и в наше время проще сказать, из чего НЕ делают лазеры.

Лазеры могут классифицироваться по рабочему телу: рубиновые, СО2, аргоновые, гелий-неоновые, твердотельные (GaAs), спиртовые, и т.д., по режиму работы: импульсные, непрерывные, псевдонепрерывные, могут классифицироваться по количеству используемых квантовых уровней: 3х уровневый, 4х уровневый, 5и уровневые. Так же лазеры классифицируют по частоте генерируемого излучения — микроволновые, инфракрасные, зеленые, ультрафиолетовые, рентгеновские, и т.д. КПД лазера обычно не превышает 0,5%, однако сейчас ситуация изменилась – полупроводниковые лазеры (твердотельные лазеры на основе GaAs) имеют КПД свыше 30% и в наши дни могут обладать мощностью выходного излучения аж до 100(!) Вт, т.е. сравнимую с мощными «классическими» рубиновыми или СО2 лазерами. Кроме того, существуют газодинамические лазеры, менее всего похожие на другие типы лазеров. Их отличие в том, что они способны производить непрерывный луч огромной мощности, что позволяет использовать их для военных целей. В сущности, газодинамический лазер представляет собой реактивный двигатель, перпендикулярно газовому потоку в котором стоит резонатор. Раскаленный газ, выходящий из сопла, находится в состоянии инверсной населённости.

Стоит добавить к нему резонатор – и многомеговаттный поток фотонов полетит в пространство.

Микроволновые пушки — основным функциональным узлом является магнетрон — мощный источник микроволнового излучения. Недостатком микроволновых пушок является их чрезмерная даже по сравнению с лазерами опасность применения — микроволновое излучение хорошо отражается от препятствий и в случае стрельбы в закрытом помещении облучению подвергнется буквально все внутри! Кроме того, мощное микроволновое излучение смертельно для любой электроники, что так же надо учитывать.

А почему, собственно, именно «гаусс ган», а не дискометы Томпсона, рельсотроны или лучевое оружие?

Дело в том, что из всех типов электромагнитного оружия он наиболее прост в изготовлении именно гаусс ган. Кроме того, он имеет довольно высокий по сравнению с другими электромагнитными стрелялками КПД и может работать на низких напряжениях.

На следующей по сложности ступени стоят индукционные ускорители – дискометы (или трансформаторы) Томпсона. Для их работы требуются несколько более высокие напряжения, нежели для обычной гауссовки, затем, пожалуй, по сложности стоят лазеры и микроволновки, и на самом последнем месте стоит рельсотрон, для которого требуются дорогие конструкционные материалы, безупречный расчет и точность изготовления, дорогой и мощный источник энергии (батарея высоковольтных конденсаторов) и ещё много всего дорогого.

Кроме того, гаусс ган, несмотря на свою простоту, обладает неимоверно большим простором для конструкторских решений и инженерных изысканий — так что это направление довольно интересное и перспективное.

СВЧ пушка своими руками

Прежде всего предупреждаю: данное оружие является очень опасным, при изготовлении и эксплуатации использовать максимальную степень осторожности!

Короче я Вас предупредил. А теперь приступаем к изготовлению.

Берём любую микроволновую печь, желательно самую маломощную и дешёвую.

Если она сгоревшая, не имеет значения — лишь бы магнетрон был рабочий. Вот её упрощённая схема и внутренний вид.

1. Лампа освещения.
2. Вентиляционные отверстия.
3. Магнетрон.
4. Антенна.
5. Волновод.
6. Конденсатор.
7. Трансформатор.
8. Панель управления.
9. Привод.
10. Вращающийся поддон.
11. Сепаратор с роликами.
12. Защелка дверцы.

Далее извлекаем оттуда этот самый магнетрон. Магнетрон разрабатывался как мощный генератор электромагнитных колебаний СВЧ диапазона для использования в системах РЛС. В микроволновках стоят магнетроны с частотой микроволн 2450 Мгц. В работе магнетрона используется процесс движения электронов при наличии двух полей — магнитного и электрического, перпендикулярных друг другу. Магнетрон представляет собой двухэлектродную лампу или диод, содержащий накаливаемый катод, испускающий электроны, и холодный анод. Магнетрон помещается во внешнее магнитное поле.

Пушка Гаусса своими руками

Анод магнетрона имеет сложную монолитную конструкцию с системой резонаторов, необходимых для усложнения структуры электрического поля внутри магнетрона. Магнитное поле создается катушками с током (электромагнит), между полюсами которого помещается магнетрон. Если бы магнитного поля не было, то электроны, вылетающие из катода практически без начальной скорости, двигались бы в электрическом поле вдоль прямых линий, перпендикулярных к катоду, и все попадали бы на анод. При наличии перпендикулярного магнитного поля траектории электронов искривляются силой Лоренца.

На нашем радиобазаре продаются б\у магнетроны по 15уе.

Это магнетрон в разрезе и без радиатора.

Теперь нужно узнать, как его запитывать. По схеме видно, что требуется накал — 3В 5А и анод — 3кВ 0.1А. Указанные значения питания применимы к магнетронам из слабых микроволновок, и для мощных могут быть несколько больше. Мощность магнетрона современных микроволновых печей составляет около 700 Вт.

Для компактности и мобильности СВЧ-пушки, эти значения можно несколько снизить — лишь бы происходила генерация. Запитывать магнетрон мы будем от преобразователя с аккумулятором от компьютерного бесперебойника.

Паспортное значение 12 вольт 7.5 ампер. На несколько минут боя вполне должно хватить. Накал магнетрона — 3В, получаем с помощью микросхемы стабилизатора LM150.

Накал желательно включать за несколько секунд до включения анодного напряжения. А киловольты на анод, берём от преобразователя (см. схему ниже).

Питание на накал и П210, подаётся включением основного тумблера за несколько секунд до выстрела, а сам выстрел производим кнопкой, подающей питание на задающий генератор на П217-х. Данные трансформаторов берутся из той-же статьи, только вторичку Тр2 мотаем 2000 — 3000 витков ПЭЛ0.2. С получившейся обмотки, переменка подаётся на простейший однополупериодный выпрямитель.

Высоковольтный конденсатор и диод, можно взять из микроволновки, или при отсутствии заменить на 0.5мкф — 2кВ, диод — КЦ201Е.

Для направленности излучения, и отсекания обратных лепестков (чтоб самого не зацепило), магнетрон помещаем в рупор. Для этого используем металический рупор от школьных звонков или стадионных динамиков. В крайнем случае можно взять цилиндрическую литровую банку из — под краски.

Вся СВЧ-пушка помещается в корпус, сделанный из толстой трубы диаметром 150-200 мм.

Ну вот пушка и готова. Использоватьеё можно для выжигания бортового компьютера и сигнализации в авто, выжигании мозгов и телевизоров злым соседям, охоте на бегающих и летающих тварей. Надеюсь, это СВЧ орудие Вы так и не запустите — для Вашей-же безопасности.

Составитель: Патлах В.В.
http://patlah.ru

ВНИМАНИЕ!

Гаусс пушка (гаусс винтовка)

Другие названия: гауссовка, гаусс-ружье, винтовка Гаусса, гаусс-ган, разгонная винтовка.

Гаусс-винтовка (или ее более крупная разновидность гаусс-пушка), как и рельсотрон, относится к электро-магнитному оружию.

Гаусс пушка

В настоящий момент боевых промышленных образцов не существует, хотя ряд лабораторий (по большей части любительских и университетских) продолжает настойчиво работать над созданием этого оружия. Система названа по имени немецкого ученого Карла Гаусса (1777-1855). С какого перепугу математик удостоился такой чести, лично я понять не могу (пока не могу, вернее не имею соответствующей информации). Гаусс к теории электромагнетизма имел куда меньшее отношение, чем к примеру Эрстед, Ампер, Фарадей или Максвелл, но, тем не менее, пушку назвали именно в его честь. Название прижилось, а посему будем им пользоваться и мы.

Принцип действия:
Гаусс винтовка состоит из катушек (мощных электромагнитов), насаженных на сделанный из диэлектрика ствол. При подаче тока электромагниты на какой-то краткий момент включаются один за другим в направлении от ствольной коробки к дулу. Они по очереди притягивают к себе стальную пулю (иглу, дротик или снаряд, если говорить о пушке) и тем самым разгоняют ее до значительных скоростей.

Достоинства оружия:
1. Отсутствие патрона. Это позволяет значительно увеличить вместимость магазина. Например, в магазин, в который вмещается 30 патронов, можно зарядить 100-150 пуль.
2. Высокая скорострельность. Теоретически система позволяет начинать разгон следующей пули еще до того, как предыдущая покинула ствол.
3. Бесшумность стрельбы. Сама конструкция оружия позволяет избавиться от большинства акустических составляющих выстрела (см. отзывы), поэтому стрельба из гаусс-винтовки выглядит как серия едва различимых хлопков.
4. Отсутствие демаскирующей вспышки. Данное свойство особенно полезно в темное время суток.
5. Малая отдача. По этой причине при выстреле ствол оружия практически не задирается, а следовательно возрастает точность огня.
6. Безотказность. В гаусс винтовке не используются патроны, а стало быть сразу отпадает вопрос о недоброкачественных боеприпасах. Если же вдобавок к этому вспомнить об отсутствии ударно-спускового механизма, то само понятие «осечка» можно позабыть, как страшный сон.
7. Повышенная износостойкость. Это свойство обусловлено малым количеством подвижных частей, низкими нагрузками на узлы и детали при стрельбе, отсутствием продуктов сгорания пороха.
8. Возможность использования как в открытом космосе, так и в атмосферах, подавляющих горение пороха.
9. Регулируемая скорость пули. Эта функция позволяет при необходимости уменьшать скорость пули ниже звуковой. В результате исчезают характерные хлопки, и гаусс-винтовка становится полностью беззвучной, а стало быть, пригодной для выполнения секретных спецопераций.

Недостатки оружия:
Среди недостатков Гаусс винтовки часто называют следующие: низкий КПД, большой расход энергии, большой вес и габариты, длительное время перезарядки конденсаторов и т. д. Хочу сказать, что все эти проблемы обусловлены лишь уровнем современного развития техники. В будущем при создании компактных и мощных источников питания, при использовании новых конструкционных материалов и сверхпроводников Гаусс пушка действительно может стать мощным и эффективным оружием.

В литературе, конечно же фантастической, гаусс-винтовкой вооружил легионеров Уильям Кейт в своем цикле «Пятый иностранный легион». (Одна из моих любимейших книг!) Была она и на вооружении милитаристов с планеты Клизанд, на которую занесло Джима ди Гриза в романе Гаррисона «Месть крысы из нержавеющей стали». Говорят, гаусовка встречается и в книгах из серии «S.T.A.L.K.E.R.», но я прочел всего пяток из них. Там ничего подобного не обнаружил, а за другие говорить не буду.

Что касается лично моего творчества, то в своем новом романе «Мародеры» я вручил гаусс-карабин «Метель-16» тульского производства своему главному герою Сергею Корну. Правда, владел он им только в начале книги. Ведь главный герой все-таки, а значит, ему полагается пушка посолидней.

Олег Шовкуненко

Отзывы и комментарии:

Александр 29.12.13
По п.3 — выстрел со сверхзвуковой скоростью пули в любом случае будет громким. По этой причине для бесшумного оружия используются специальные дозвуковые патроны.
По п.5 — отдача будет присуща любому оружию, стреляющему «материальными объектами» и зависит от соотношения масс пули и оружия, и импульса силы ускоряющей пулю.
По п.8 — никакая атмосфера не может повлиять на горение пороха в герметичном патроне. В открытом космосе огнестрельное оружие тоже будет стрелять.
Проблема может быть только в механической устойчивости деталей оружия и свойствах смазки при сверхнизких температурах. Но это вопрос решаемый и ещё в 1972 году были проведены испытательные стрельбы в открытом космосе из орбитальной пушки с военной орбитальной станции ОПС-2 (Салют-3).

Олег Шовкуненко
Александр хорошо, что написали.

Честно говоря, делал описание оружия исходя из своего собственного понимания темы. Но может кое в чем оказался не прав. Давайте вместе разбираться по пунктам.

Пункт №3. «Бесшумность стрельбы».
Насколько я знаю, звук выстрела из любого огнестрельного оружия складывается из нескольких компонентов:
1) Звук или лучше сказать звуки срабатывания механизма оружия. Сюда относятся удар бойка по капсулю, лязг затвора и т.д.
2) Звук, который создает воздух, наполнявший ствол перед выстрелом. Его вытесняет как пуля, так и пороховые газы, просачивающиеся по каналам нарезки.
3) Звук, который создают сами пороховые газы при резком расширении и охлаждении.
4) Звук, создаваемый акустической ударной волной.
Первые три пункта к гауссовке вообще не относятся.

Предвижу вопрос по воздуху в стволе, но в гаусс-виновке стволу совсем не обязательно быть цельным и трубчатым, а значит проблема отпадает сама собой. Так что остается пункт номер 4, как раз тот, о котором вы, Александр, и говорите. Хочу сказать, что акустическая ударная волна это далеко не самая громкая часть выстрела. Глушители современного оружия с ней практически вообще не борются. И тем не менее, огнестрельное оружие с глушителем все же называется бесшумным. Следовательно, и гауссовку тоже можно назвать бесшумной. Кстати, огромное вам спасибо, что напомнили. Я забыл указать среди достоинств гаусс-гана возможность регулировки скорости пули. Ведь возможно установить дозвуковой режим (что сделает оружие полностью бесшумным и предназначенным для скрытных действий в ближнем бою) и сверхзвуковой (это уже для войны по-настоящему).

Пункт №5. «Практически полное отсутствие отдачи».
Конечно, отдача у гассовки тоже имеется. Куда же без нее?! Закон сохранения импульса пока еще никто не отменял. Только принцип работы гаусс-винтовки сделает ее не взрывной, как в огнестреле, а как бы растянутой и плавной и потому куда менее ощутимой для стрелка. Хотя, честно говоря, это лишь мои подозрения. Пока еще не доводилось палить из такой пушки:))

Пункт №8. «Возможность использования как в открытом космосе…».
Ну, про невозможность использования огнестрельного оружия в космическом пространстве я вообще ничего не говорил. Только его потребуется так переделать, столько технических проблем решить, что уж легче создать гаусс-ган:)) Что касается планет со специфическими атмосферами, то применение на них огнестрела действительно может быть не только затруднено, но и небезопасно. Но это уже из раздела фантастики, собственно говоря, которой ваш покорный слуга и занимается.

Вячеслав 05.04.14
Спасибо за интересный рассказ об оружии. Все очень доступно изложено и разложено по полочкам. Еще бы схемку для пущей наглядности.

Олег Шовкуненко
Вячеслав, вставил схемку, как Вы и просили).

интересующийся 22.02.15
«Почему винтовка Гауса?» — в Википедии говорят что потому что он заложил основы теории электромагнетизма.

Олег Шовкуненко
Во-первых, исходя из этой логики, авиабомбу следовало назвать «Бомбой Ньютона», ведь она падает на землю, подчиняясь Закону всемирного тяготения. Во-вторых, в той же самой Википедии Гаусс в статье «Электромагнитное взаимодействие» вообще не упоминается. Хорошо, что мы все образованные люди и помним, что Гаусс вывел одноименную теорему. Правда, эта теорема входит в более общие уравнения Максвелла, так что Гаусс тут вроде как опять в пролете с «заложением основ теории электромагнетизма».

Евгений 05.11.15
Винтовка Гауса, это придуманное название оружия. Впервые оно появилось в легендарной постапокалептической игре Fallout 2.

Roman 26.11.16
1) насчет того какое отношение имеет Гаусс к названию) почитайте в Википедии, но не электромагнетизм, а теорема Гаусса эта теорема — основа электромагнетизма и является основой для уравнений Максвелла.
2) грохот от выстрела в основном из-за резко расширяющихся пороховых газов. потому как пуля она сверхзвуковая и через 500м от среза ствола, но грохота от нее нет! только свист от разрезаемого ударной волной от пули воздуха и только-то!)
3) насчет того, что мол существуют образцы стрелкового оружия и оно бесшумно потому, что мол пуля там дозвуковая — это бред! когда приводятся какие-либо аргументы, нужно разобраться с сутью вопроса! выстрел бесшумный не потому, что пуля дозвуковая, а потому, что там пороховые газы не вырываются из ствола! почитайте про пистолет ПСС в Вике.

Олег Шовкуненко
Roman, вы случайно не родственник Гауссу? Уж больно рьяно вы отстаиваете его право на данное название. Лично мне по барабану, если людям нравится, пусть будет гаусс-пушка. Насчет всего остального, почитайте отзывы к статье, там вопрос бесшумности уже детально обсуждался. Ничего нового к этому добавить не могу.

Даша 12.03.17
Пишу научную фантастику. Мнение: РАЗГОНКА – это оружие будущего. Я бы не стала приписывать чужаку-иноземцу право иметь первенство на это оружие. Русская РАЗГОНКА НАВЕРНЯКА ОПЕРЕДИТ гнилой запад. Лучше не давать гнилому иноземцу ПРАВО НАЗЫВАТЬ ОРУЖИЕ ЕГО ГОВЕНЫМ ИМЕНЕМ! У русских своих умников полно! (незаслуженно забытых). Кстати, пулемет (пушка) Гатлинга появился ПОЗЖЕ, чем русская СОРОКА (система вращающихся стволов). Гатлинг просто запатентовал украденную из России идею. (Будем впредь звать его Козел Гатл за это!). Поэтому Гаусс тоже не имеет отношения к разгонному оружию!

Олег Шовкуненко
Даша, патриотизм это конечно хорошо, но только здоровый и разумный. А вот с гаусс-пушкой, как говорится, поезд ушел. Термин уже прижился, как и многие другие. Не станем же мы менять понятия: интернет, карбюратор, футбол и т.д. Однако не столь уж и важно чьим именем названо то или иное изобретение, главное, кто сможет довести его до совершенства или, как в случае с гаусс-винтовкой, хотя бы до боевого состояния. К сожалению, пока не слышал о серьезных разработках боевых гаусс-систем, как в России, так и за рубежом.

Божков Александр 26.09.17
Все понятно. Но можно и про другие виды оружия статьи добавить?: Про термитную пушку, электромёт, BFG-9000, Гаусс-арбалет, эктоплазменный автомат.

Написать комментарий

Пистолет Гаусса своими руками

Несмотря на относительно скромные размеры, пистолет Гаусса – это самое серьезное оружие, которое мы когда-либо строили. Начиная с самых ранних этапов его изготовления, малейшая неосторожность в обращении с устройством или отдельными его компонентами может привести к поражению электрическим током.

Гаусс-пушка. Простейшая схема

Будьте внимательны!

Главный силовой элемент нашей пушки – катушка индуктивности

Рентген пушки Гаусса

Расположение контактов на зарядном контуре одноразового фотоаппарата Kodak

Обладать оружием, которое даже в компьютерных играх можно найти только в лаборатории сумасшедшего ученого или возле временного портала в будущее, – это круто. Наблюдать, как равнодушные к технике люди невольно фиксируют на устройстве взгляд, а заядлые геймеры спешно подбирают с пола челюсть, – ради этого стоит потратить денек на сборку пушки Гаусса.

Как водится, начать мы решили с простейшей конструкции – однокатушечной индукционной пушки. Эксперименты с многоступенчатым разгоном снаряда оставили опытным электронщикам, способным построить сложную систему коммутации на мощных тиристорах и точно настроить моменты последовательного включения катушек. Вместо этого мы сконцентрировались на возможности приготовления блюда из повсеместно доступных ингредиентов. Итак, чтобы построить пушку Гаусса, прежде всего придется пробежаться по магазинам. В радиомагазине нужно купить несколько конденсаторов с напряжением 350–400 В и общей емкостью 1000–2000 микрофарад, эмалированный медный провод диаметром 0,8 мм, батарейные отсеки для «Кроны» и двух 1,5-вольтовых батареек типа С, тумблер и кнопку. В фототоварах возьмем пять одноразовых фотоаппаратов Kodak, в автозапчастях – простейшее четырехконтактное реле от «Жигулей», в «продуктах» – пачку соломинок для коктейлей, а в «игрушках» – пластмассовый пистолет, автомат, дробовик, ружье или любую другую пушку, которую вы захотите превратить в оружие будущего.

Мотаем на ус

Главный силовой элемент нашей пушки – катушка индуктивности. С ее изготовления стоит начать сборку орудия. Возьмите отрезок соломинки длиной 30 мм и две большие шайбы (пластмассовые или картонные), соберите из них бобину с помощью винта и гайки. Начните наматывать на нее эмалированный провод аккуратно, виток к витку (при большом диаметре провода это довольно просто). Будьте внимательны, не допускайте резких перегибов провода, не повредите изоляцию. Закончив первый слой, залейте его суперклеем и начинайте наматывать следующий. Поступайте так с каждым слоем. Всего нужно намотать 12 слоев. Затем можно разобрать бобину, снять шайбы и надеть катушку на длинную соломинку, которая послужит стволом. Один конец соломинки следует заглушить. Готовую катушку легко проверить, подключив ее к 9-вольтовой батарейке: если она удержит на весу канцелярскую скрепку, значит, вы добились успеха. Можно вставить в катушку соломинку и испытать ее в роли соленоида: она должна активно втягивать в себя отрезок скрепки, а при импульсном подключении даже выбрасывать ее из ствола на 20–30 см.

Препарируем ценности

Для формирования мощного электрического импульса как нельзя лучше подходит батарея конденсаторов (в этом мнении мы солидарны с создателями самых мощных лабораторных рельсотронов). Конденсаторы хороши не только большой энергоемкостью, но и способностью отдать всю энергию в течение очень короткого времени, до того как снаряд достигнет центра катушки. Однако конденсаторы необходимо как-то заряжать. К счастью, нужное нам зарядное устройство есть в любом фотоаппарате: конденсатор используется там для формирования высоковольтного импульса для поджигающего электрода вспышки. Лучше всего нам подходят одноразовые фотоаппараты, потому что конденсатор и «зарядка» – это единственные электрические компоненты, которые в них есть, а значит, достать зарядный контур из них проще простого.

Разборка одноразового фотоаппарата – это этап, на котором стоит начать проявлять осторожность. Вскрывая корпус, старайтесь не касаться элементов электрической цепи: конденсатор может сохранять заряд в течение долгого времени. Получив доступ к конденсатору, первым делом замкните его выводы отверткой с ручкой из диэлектрика. Только после этого можно касаться платы, не опасаясь получить удар током. Удалите с зарядного контура скобы для батарейки, отпаяйте конденсатор, припаяйте перемычку к контактам кнопки зарядки – она нам больше не понадобится. Подготовьте таким образом минимум пять зарядных плат. Обратите внимание на расположение проводящих дорожек на плате: к одним и тем же элементам схемы можно подключиться в разных местах.

Расставляем приоритеты

Подбор емкости конденсаторов – это вопрос компромисса между энергией выстрела и временем зарядки орудия. Мы остановились на четырех конденсаторах по 470 микрофарад (400 В), соединенных параллельно. Перед каждым выстрелом мы в течение примерно минуты ждем сигнала светодиодов на зарядных контурах, сообщающих, что напряжение в конденсаторах достигло положенных 330 В. Ускорить процесс заряда можно, подключая к зарядным контурам по несколько 3-вольтовых батарейных отсеков параллельно. Однако стоит иметь в виду, что мощные батареи типа «С» обладают избыточной силой тока для слабеньких фотоаппаратных схем. Чтобы транзисторы на платах не сгорели, на каждую 3-вольтовую сборку должно приходиться 3–5 зарядных контуров, подключенных параллельно. На нашем орудии к «зарядкам» подключен только один батарейный отсек. Все остальные служат в качестве запасных магазинов.

Определяем зоны безопасности

Мы никому не посоветуем держать под пальцем кнопку, разряжающую батарею 400-вольтовых конденсаторов. Для управления спуском лучше установить реле. Его управляющий контур подключается к 9-вольтовой батарейке через кнопку спуска, а управляемый включается в цепь между катушкой и конденсаторами. Правильно собрать пушку поможет принципиальная схема. При сборке высоковольтного контура пользуйтесь проводом сечением не менее миллиметра, для зарядного и управляющего контуров подойдут любые тонкие провода.

Проводя эксперименты со схемой, помните: конденсаторы могут иметь остаточный заряд. Прежде чем прикасаться к ним, разряжайте их коротким замыканием.

Подводим итог

Процесс стрельбы выглядит так: включаем тумблер питания; дожидаемся яркого свечения светодиодов; опускаем в ствол снаряд так, чтобы он оказался слегка позади катушки; выключаем питание, чтобы при выстреле батарейки не отбирали энергию на себя; прицеливаемся и нажимаем на кнопку спуска. Результат во многом зависит от массы снаряда. Нам с помощью короткого гвоздя с откусанной шляпкой удалось прострелить банку с энергетическим напитком, которая взорвалась и залила фонтаном полредакции. Затем очищенная от липкой газировки пушка запустила гвоздь в стену с расстояния в полсотни метров. А сердца поклонников фантастики и компьютерных игр наше орудие поражает без всяких снарядов.

Составитель: Патлах В.В.
http://patlah.ru

© «Энциклопедия Технологий и Методик» Патлах В.В. 1993-2007 гг.

ВНИМАНИЕ!
Запрещается любая републикация, полное или частичное воспроизведение материалов данной статьи, а также фотографий, чертежей и схем, размещенных в ней, без предварительного письменного согласования с редакцией энциклопедии.

Напоминаю! Что за любое противоправное и противозаконное использование материалов, опубликованных в энциклопедии, редакция ответственности не несет.

.
В этой статье Константин, мастерская How-todo, покажет как сделать портативную пушку Гаусса.

Проект делался просто по фану, так что цели установить какие-либо рекорды в Гауссо-строении не было.


На самом деле Константину даже стало лень рассчитывать катушку.


Давайте для начала освежим в памяти теорию. Как вообще работает пушка Гаусса.

Мы заряжаем конденсатор высоким напряжением и разряжаем его на катушку из медного провода, находящуюся на стволе.

При протекании по ней тока создается мощное электромагнитное поле. Пуля из ферромагнетика втягивается внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется очень быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда пуля находится посередине.


После чего она продолжает лететь по инерции.

Перед тем, как перейдём к сборке следует предупредить, что работать с высоким напряжением нужно очень аккуратно.

Особенно, при использовании таких больших конденсаторов, это может быть весьма опасно.


Будем делать одноступенчатую пушку.

Во-первых, из-за простоты. Электроника в ней практически элементарна.

При изготовлении многоступенчатой системы нужно как-то коммутировать катушки, рассчитывать их, устанавливать датчики.


Во-вторых, многоступенчатый девайс просто бы не поместился в задуманный форм-фактор пистолета.


Ибо даже сейчас корпус забит полностью. За основу были взяты подобные переломные пистолеты.


Корпус будем печатать на 3D принтере. Для этого начинаем с модели.


Делаем его во Fusion360 все файлы будут в описании, если вдруг кто захочет повторить.


Постараемся как можно компактнее уложить все детали. Кстати, их совсем немного.
4 аккумулятора 18650, в сумме дающие примерно 15В.
В их посадочном месте в модели предусмотрены углубления для установки перемычек.


Которые сделаем из толстой фольги.
Модуль, повышающий напряжение аккумуляторов до примерно 400 вольт для зарядки конденсатора.


Сам конденсатор, а это банка 1000 мкФ 450 В.


И последнее. Собственно катушка.


Остальные мелочи типа тиристора, батарейки для его открытия, кнопки пуска можно расположить навесом или приклеить к стенке.


Так что отдельных посадочных мест для них не предусмотрено.
Для ствола понадобится немагнитная трубка.


Будем использовать корпус от шариковой ручки. Это значительно проще, чем допустим печатать его на принтере и затем шлифовать.


Наматываем на каркас катушки медный лакированный провод диаметром 0,8 мм, прокладывая между каждым слоем изоляцию. Каждый слой должен быть жестко зафиксирован.


Мотаем каждый слой максимально плотно, виток к витку, слоев делаем столько, сколько поместится в корпус.


Рукоять сделаем из дерева.


Модель готова, можно запускать принтер.


Почти все детали сделаны соплом 0,8 мм и только кнопка, удерживающая ствол, сделана соплом 0,4 мм.


Печать заняла около семи часов, так вышло что остался только розовый пластик.
После печати аккуратно очищаем модель от поддержек. В магазин покупаем грунт и краску.


Использовать акриловую краску не получилось, но она отказалась нормально ложится даже на грунт.
Для покраски PLA пластика существуют специальные спреи и краски, которые будут прекрасно держаться и без подготовки.
Но такие краски не нашлись, получилось корявенько конечно.

Красить пришлось наполовину высунувшись в окно.


Скажем мы что неровная поверхность — это такой стиль, и вообще так и планировалось.
Пока идет печать и сохнет краска, займемся рукоятью.
Дерева подходящей толщины не нашлось, поэтому склеим два куска паркета.


Когда он просох, придаем ему грубую форму при помощи лобзика.


Немного удивимся, что аккумуляторный лобзик без особых трудностей режет 4см древесины.


Далее при помощи дремеля и насадки скругляем углы.


Из-за малой ширины заготовки, наклон рукояти получается не совсем такой, как хотелось.


Сгладим эти неудобства эргономичностью.


Затираем неровности насадкой с наждачкой, вручную проходимся 400-й.


После зачистки покрываем маслом в несколько слоев.


Крепим рукоять на саморез, предварительно просверлив канал.


Финишной наждачкой и надфилями подгоняем все детали друг к другу, чтобы все закрывалось, держалось и цеплялось, как нужно.


Можно переходить к электронике.
Первым делом устанавливаем кнопку. Примерно прикинув так, чтобы она в будущем не особо мешалась.


Далее собираем отсек для аккумуляторов.
Для этого нарезаем фольгу на полоски и приклеиваем ее под контакты батарей. Батареи соединяем последовательно.


Все время проверяем чтобы был надежность контакта.
Когда с этим покончено, можно подключить высоковольтный модуль через кнопку, а к нему конденсатор.


Можно даже попробовать его зарядить.
Выставляем напряжение около 410 В, чтобы разряжать его на катушку без громких хлопков замыкающихся контактов, нужно использовать тиристор, который работает как выключатель.


А чтобы он замкнулся, достаточно небольшого напряжения в полтора вольта на управляющем электроде.


К сожалению оказалось, что повышающий модуль имеет среднюю точку, а это не позволяет без особых ухищрений брать управляющее напряжение с уже установленных аккумуляторов.

Поэтому берем пальчиковую батарейку.


А маленькая тактовая кнопка служит курком коммутирая через тиристор большие токи.


На этом все бы и закончилось, но два тиристора не выдержали таких издевательств.
Так что пришлось подбирать тиристор помощнее, 70TPS12, он выдерживает 1200-1600В и 1100А в импульсе.


Раз проект все равно заморозился на недельку, докупим еще и детали для того, чтобы сделать индикатор заряда. Он может работать в двух режимах, зажигая только один диод, сдвигая его, либо поочередно зажигая все.


Второй вариант выглядит более красиво.


Схема достаточно простая, но на али можно купить уже готовый такой модуль.


Добавив пару мегаомных резисторов на вход индикатора, можно подключать его прямо на конденсатор.
Новый тиристор, как и планировалось, с легкостью пропускает мощные токи.


Единственное, он не закрывается, то есть перед выстрелом нужно выключить зарядку дабы конденсатор мог полностью разрядиться, и тиристор перешел в исходное состояние.

Этого можно было избежать, будь преобразователь с одно-полупериодным выпрямителем.
Попытки переделать имеющейся успехов не принесли.

Можно приступать к изготовлению пули. Они должны магнититься.


Можно взять вот такие чудные дюбель-гвозди, они имеют диаметр 5,9 мм.


И идеально заходят ствол, остается лишь отрезать шляпку, и чуток заострить.


Вес пульки получился 7,8 г.


Скорость, к сожалению, сейчас замерить нечем.

Заканчиваем сборку проклейкой корпуса и катушки.


Можно тестировать, эта игрушка неплохо дырявит алюминиевые банки, пробивает картонки, да и вообще чувствуется мощь.


Хотя многие утверждают, что Гаусс-пушки бесшумные, она немного хлопает при выстреле, даже без пули.


При прохождении больших токов через провод катушки, хоть это и происходит в доли секунды, она нагревается и немного расширяется.
Если пропитать катушку эпоксидной смолой, можно частично избавиться от этого эффекта.

Самоделку представил для Вас Константин, мастерская How-todo.

Здравствуйте, дорогие друзья! Сегодня я хочу рассказать о том, как сделать электромагнитную пушку Гаусса. Она является разновидностью электромагнитного оружия, её также называют «Электромагнитный ускоритель масс Гаусса». Изобрел эту пушку немецкий ученый Карл Гаусс. Но к сожалению этот метод ускорения масс используется в основном в любительских самодельных установках потому, что не является достаточно эффективным для практического применения в качестве оружия.

Как работает пушка Гаусса?

Гаусс пушка состоит из катушки соленоида, через него проходит пластиковая трубочка, в которую с одной стороны вставляется металлический снаряд. Чтобы произвести выстрел, к соленоиду подключается заряженный конденсатор большой емкости и высоким рабочим напряжением. В соленоиде возникает электромагнитное поле, которое в момент протекания импульса разрядного тока от конденсатора втягивает снаряд в соленоид и разгоняет его. Конструкция пушки настолько проста, что её может собрать любой начинающий радиолюбитель из подручных материалов.

Но следует помнить, что изготовление оружия в некоторых странах запрещено и преследуется по закону! Следует учесть тот факт, что это всего лишь действующая модель пушки Гаусса с дульной энергией около 1,5 Дж и применяется только для развлекательной стрельбы по лампочкам, баночкам и картонным коробкам. Из этого следует вывод: -Делайте смело и ничего не бойтесь! Как говорил космонавт Юрий Гагарин: -Поехали!!!

Из материалов вам понадобиться:

  • Пластиковая трубочка соответствующая диаметру пули. Но к сожалению, я трубку не нашел и поэтому, сделал ствол из бумаги, намотал её на карандаш и намазал клеем.
  • Диод любой на 1,5 А
  • Лампочка 40 Ватт 220 В, можно 60 Ватт 220 В
  • Кнопка с контактами на замыкание при нажатии 1,5 А
  • Автоматический выключатель не менее 40 А
  • Медный провод в лаковой изоляции диаметром 0,5-0,7 мм
  • Конденсатор электролитический 1000 мкф 450 В, можно использовать сборку из конденсаторов. Чем больше емкость, тем лучше стреляет. Рабочее напряжение у используемых конденсаторов не менее 250 В.

Особое внимание следует уделить изготовлению катушки соленоида, от правильности изготовления зависит мощность выстрела и дальность полета пули. Обмотка соленоида наматывается проводом в лаковой изоляции диаметром 0,5-0,7 мм и содержит 200 витков. Провод мотаем виток к витку, каждый слой заливаем нитролаком и оборачиваем бумагой.

Обмотку своей пушки я намотал в пять слоев проводом 0,5 мм, в каждом слое у меня получилось по 40 витков, а в сумме 200 витков. Сопротивление катушки замерил мультиметром получилось 8 ом.

Пули для Гаусс пушки я изготовил из обычного строительного гвоздя диаметром 6 мм и длиною 200 мм.

Как стрелять из Гаусс пушки?

Включаем вилку в розетку и нажимаем кнопку «Заряд», как только лампочка потухнет, значит конденсатор полностью зарядился.

Нажимаем кнопку «Огонь». Происходит выстрел, пуля с большой скоростью вылетает из ствола.

Хочу напомнить о технике безопасности:

    • Не направляйте пушку в сторону домашних животных и людей
    • Не заглядывайте в ствол
    • Не стреляйте в металлические предметы во избежание рекошета
    • Не трогайте контакты заряженного конденсатора, во избежание поражения электрическим током

А сейчас о самом главном… Баллистические испытания пушки Гаусса.

Испытания пушки проводил с расстояния в 15 сантиметров до цели. Максимальная дальность полета пули около 2 метров. Стреляет абсолютно бесшумно, слышен лишь удар пули о картонную коробку.

В заключение хочу сказать, что действующая модель пушки Гаусса идеально подходит для демонстрации возможностей соленоида и электромагнитной индукции, возникающей в нем при отдаче конденсатором накопленной энергии. А так же для развлекательной стрельбы по коробкам, баночкам и лампочкам.

Хотите удивить своих друзей? Соберите пушку Гаусса своими руками!

И обязательно посмотрите видеоролик, в котором вы увидите, как стреляет Гаусс пушка.
До встречи в новых статьях!

Пушка Гаусса — одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс.В основе работы ускорителя лежит принцип электромагнитной индукции: снаряд из ферромагнетика разгоняется мощным магнитным полем, производимым одной или несколькими катушками. Так как импульс в катушке должен быть коротким и мощным, то для создания этого импульса используют конденсаторы.
Устройство достаточно простое в сборке, для него не нужно никаких редких или дорогих деталей.

В данной статье представлена базовая схема стационарной гаусс-пушки с питанием от сети 220В 50Гц. Эту схему можно всячески модернизировать (например, установить преобразователь с большим КПД и мощностью или установить батарею из большего количества конденсаторов с большей емкостью и номинальным напряжением.) для повышения мощности ускорителя, что является ценным для начинающих радиолюбителей.

Итак, схема:

На схеме присутствуют:
1. Преобразователь 220VАС=>400VDC
Конденсатор С1 играет роль токового фильтра.
Диоды D1 и D2 — выпрямитель
Конденсатор С2 имеет небольшую емкость и за счет этого быстро заряжается до верхнего номинала и разряжается в цепь. В результате на выходе получаем 400V постоянного тока.
2. Накопительная часть.
Два конденсатора С3 и С4 накапливают энергию для выстрела.
Вольтметр служит для определения степени зарядки конденсаторов.
3. Соленоид
Создает магнитное поле, разгоняющее снаряд.

Фотографии устройства.


Готовая установка.


Блок конденсаторов и преобразователь.


Снаряды — обрезки стальной скрепки (ничего другого не было.)

Описание работы:
После подключения в сеть вольтметр показывает напряжение на конденсаторах (в моем случае он останавливается на 400 Вольтах)
Когда конденсаторы заряжены, укладываем снаряд в ствол и жмем на кнопку.В момент нажатия конденсаторы разряжаются на катушку, но преобразователь продолжает работать и ток от него идет через соленоид в обход разрядившихся конденсаторов.
Когда кнопку «пуск» отпускают, конденсаторы снова начинают заряжаться.

Из деталей нужно всего-ничего. Диоды 1N4007 2 штуки, неполярный конденсатор с напряжением не менее 250 вольт и емкостью не более 1 мкФ, конденсатор электролитический высоковольтный. Катушку можно намотать проводом 0.8мм. (я, например, расковырял ненужный импульсный трансформатор). Все эти детали, кроме неполярного конденсатора и провода можно выдрать из лампы-экономки (у всех есть перегоревшие).

Ствол — корпус от гелевой ручки.

Пробный запуск прошел отлично. При емкости батареи конденсаторов около 73 микрофарад снаряд имеет малую пробивную способность, но летит на 4 метра при этом сталкиваясь с целью в виде коробки с очень сочным, громким хлопком. Возможно это связано с малой массой снаряда. Тем не менее «сил» у катушки хватает чтобы выбрасывать из ствола надфиль, но выстрелить им невозможно т.к. магнитное поле тормозит ту часть, которая еще проходит через катушку.

Для начинающих: первый признак того, что схема исправна, соединения деталей хорошо пропаяны и катушка намотана верно — при выстреле нет никаких искр.
Кроме того для коммутации катушки необходимо применять тиристор, но я нарушил святое правило гауссостроителей и поставил обычную кнопку по типу такой, которая стоит на БП компьютера.

И еще напоследок: у схемы есть очень неприятный недостаток: конструкция преобразователя такова, что при вытаскивании его из розетки,он остается заряженным и вилка может больно ударить током. Думаю от этого недостатка можно избавиться, если поставить параллельно входному конденсатору резистор.

Напоминаю, что данную схему можно дополнительно улучшать, что является очень ценным для начинающих радиолюбителей.

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
VD1, VD2 Выпрямительный диод

1N4007

2 В блокнот
С1 Конденсатор 470нФ 400В 1 В блокнот
С2 3.3мкФ 400В 1 Можно на большее напряжение В блокнот
С3, С4 Электролитический конденсатор От 100 мкФ 400В 1 Чем больше тем лучше В блокнот
L1 Катушка индуктивности 1 100-150в-в проводом 0.8мм

Во-первых, редакция Science Debate поздравляет всех артиллеристов и ракетчиков! Ведь сегодня 19 ноября — День ракетных войск и артиллерии. 72 года назад, 19 ноября 1942 года с мощнейшей артиллерийской подготовки началось контрнаступление Красной Армии в ходе Сталинградской Битвы.

Именно поэтому мы сегодня приготовили для вас публикацию, посвященную пушкам, но не обычным, а пушкам Гаусса!

Мужчина, даже став взрослым, в душе остается мальчишкой, вот только игрушки у него меняются. Компьютерные игры стали настоящим спасением для солидных дядей, которые в детстве не доиграли в «войнушку» и теперь имеют возможность наверстать упущенное.

У компьютерных боевиков часто встречается футуристическое оружие, которое не встретишь в реальной жизни – знаменитая пушка Гаусса, которую может подбросить какой-нибудь чокнутый профессор или ее случайно можно отыскать в секретной хронике.

А возможно ли обзавестись Гаусс-пушкой в реале?

Оказывается можно, и сделать это не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Давайте, скорее, выясним, что такое пушка Гаусса в классическом понимании. Пушка Гаусса – это оружие, в котором используется метод электромагнитного ускорения масс.

В основе конструкции этого грозного оружия лежит соленоид – цилиндрическая обмотка из проводов, где длина провода во много раз больше диаметра обмотки. Когда будет подан электрический ток, в полости катушки (соленоида) возникнет сильное магнитное поле. Оно втянет снаряд внутрь соленоида.

Если в момент, когда снаряд дойдет до центра, убрать напряжение, то магнитное поле не помешает двигаться телу по инерции, и оно вылетит из катушки.

Собираем Гаусс-пушку в домашних условиях

Для того чтобы создать пушку Гаусса своими руками, нам для начала, понадобится катушка индуктивности. На бобину аккуратно намотайте эмалированный провод, без резких перегибов, чтобы ни в коем случае не повредить изоляцию.

Первый слой, после наматывания, залейте суперклеем, подождите, пока он высохнет, и приступайте к следующему слою. Таким же образом нужно намотать 10-12 слоев. Готовую катушку надеваем на будущий ствол оружия. На один из его краев следует надеть заглушку.

Для того чтобы получить сильный электрический импульс, отлично подойдет батарея конденсаторов. Они способны отдавать накопленную энергию в течение короткого времени, пока пуля дойдет до середины катушки.

Для зарядки конденсаторов понадобится зарядное устройство. Подходящее устройство есть в фотографических аппаратах, оно служит для возникновения вспышки. Конечно, речь не идет о дорогой модели, которую мы будем препарировать, но одноразовые «Кодаки» сгодятся.

К тому же в них, кроме зарядки и конденсатора, прочих электроэлементов нет. Разбирая фотоаппарат, будьте осторожны, чтобы вас не ударило электрическим током. С устройства для зарядки смело удаляйте скобы для батареек, отпаяйте конденсатор.

Таким образом, нужно подготовить приблизительно 4-5 плат (можно больше, если желание и возможности позволяют). Вопрос выбора конденсатора заставляет сделать выбор между мощностью выстрела и временем, которое понадобится для зарядки. Большая емкость конденсатора требует и большего отрезка времени, снижая скорострельность, так что придется искать компромисс.

Светодиодные элементы, установленные на зарядные контуры, сигнализируют светом о том, что необходимый уровень зарядки достигнут. Конечно, можно подключить дополнительные зарядные контуры, но не переусердствуйте, чтобы не спалить ненароком транзисторы на платах. Для того чтобы разрядить батарею, в целях безопасности лучше всего установить реле.

Управляющий контур подключаем к батарейке через кнопку спуска, а управляемый – в цепь, между катушкой и конденсаторами. Для того чтобы совершить выстрел, необходимо подать питание на систему, и, после светового сигнала, зарядить оружие. Питание отключаем, прицеливаемся и стреляем!

Если процесс вас увлек, а полученной мощности маловато, то вы можете приступить к созданию многоступенчатой пушки Гаусса, ведь она должна быть именно такой.

Гаусс пушка схема многоступенчатая | Gadget-apple.ru

Высоковольтный многоступенчатый ускоритель: почему он перспективный?

В этой статье речь пойдет о конструкции многоступенчатого магнитного ускорителя, на основе которого можно сделать ручное стрелковое оружие, по мощности конкурирующее с огнестрелом.

Откуда берется КПД или куда девается энергия?

Ужа давно не для кого не секрет, что КПД одноступенчатого гаусс гана редко превышает 1%. Остальная энергия конденсаторов идет на нагревание проводов и электромагнитное излучение. Давайте разберемся, почему же потеря энергии на тепло в магнитных ускорителях стоит столь остро, резко снижая КПД? И в самом деле, ведь например коллекторные электродвигатели постоянного тока, по своим принципам функционирования практически идентичные гауссовке, имеют КПД значительно выше — 7 0−80%! И это несмотря на то, что ЭД состоит из тех же обмоток, коммутационного устройства (коллектора и щеток) и некого подобия сердечника, роль которого в различных конструкциях выполняет либо статор, либо ротор двигателя.

Чтобы понять это, следует рассмотреть физику процесса придания снаряду энергии. Как известно, энергия снаряда равна работе, произведенной над ним внешней силой. Внешняя сила в гауссовке — это магнитное поле катушки. Работа определяется как скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения тела (путь), над которым совершается работа.

С противоположной полезной работе стороны в гауссе стоит нагрев проводов. Работа по нагреву проводов определяется по другой формуле — квадрат тока умножить на сопротивление проводов и умножить на время. Т.е. чем больше время действия тока, тем больше потери на тепло.

Но если мы снова обратимся к формуле работы по разгону снаряда, то обнаружим, что получение снарядом энергии НЕ зависит от времени действия силы! А сила в соленоиде с заданными параметрами пропорциональна величине тока в обмотке.

Таким образом, отсюда следует очень важный вывод — если участок действия ускоряющей силы снаряд преодолеет с как можно большей скоростью, то время совершения силой полезной работы будет очень мало и потери на тепло за это время будут минимальными. Необходимо лишь обеспечить подачу тока нужной величины на строго ограниченное время.

Иначе говоря, чем быстрее движется снаряд, тем меньше потерь при его дополнительном разгоне! И именно поэтому электродвигатели имеют высокий КПД! При высокой скорости вращения вала, отношение полезной работы к потерям на нагрев увеличивается и по этой же причине при старте и на низких оборотах электродвигатель потребляет от источника питания очень большую мощность и его КПД на старте не превышает 10−15%.

Из всего вышесказанного следует, что очень перспективно делать многоступенчатый магнитный ускоритель — каждая последующая ступень будет обладать более высоким КПД, чем предыдущая благодаря увеличению скорости снаряда.

Но ситуация эта обоюдоострая. Дело в том, что при малом времени нахождения снаряда в зоне эффективного действия ускоряющего магнитного поля требуется как можно быстрее установить в соленоиде ток нужной величины, а потом его отключить, дабы избежать бесполезных трат энергии. Всему этому препятствует индуктивность катушки и требования к параметрам коммутационных устройств. Разрешить эту проблему можно множеством разных способов — использовать последующие обмотки увеличивающейся длины при постоянном количестве витков — индуктивность будет ниже, а время пролета через них снаряда не намного больше, чем у предыдущей ступени. Что касается ключей — то можно использовать обычные, на запираемые тиристоры — тогда на каждую ступень придется ставить свой конденсатор и при малейшем отклонении параметров движения снаряда от оптимальных КПД ускорителя будет резко снижаться. Снаряд пролетает через обмотку быстрее оптимального значения скорости для ней — магнитное поле не успевает вовремя выключится и прихватывает за задницу снаряд, уменьшая его скорость. Пролетает слишком медленно — магнитное поле уже выключилось, а снаряд ещё не достиг точки, где магнитное поле в соленоиде имеет максимальную плотность — тоже недобор энергии. При чем несовпадение хотя бы на одной ступени вызовет несвоевременность появления снаряда на всех последующих ступенях — в итоге из за малейшего отклонения мощность выстрела такого магнитного ускорителя будет дестрофичной. И только при 100% настройке, 100% одинаковом заряде конденсаторов перед выстрелом и 100% соответствии снарядов и даже их начальной намагниченности такой МУ, с раздельным питанием всех обмоток через НЕ запираемые ключи будет развивать нужную мощность. Именно поэтому идея многоступенчатого гаусса с раздельным питанием не так уж популярна среди любителей (хотя все о нем говорят) и именно поэтому так редко встречаются конструкции с числом ступеней более 3.

Чтобы сделать эффективный многоступенчатый магнитный ускоритель масс, не особо критичный к его настройке, требуется обеспечить несколько важных условий:

  1. Использовать ОДИН общий источник питания обмоток
  2. Использовать ключи, обеспечивающее строго заданное по времени включение тока на обмотку
  3. Использовать синхронное с движением снаряда включение и выключение обмоток.
  4. На различных ступенях использовать различные обмотки (вроде понятное условие — но некоторые все равно лепят все обмотки одинаковыми)
  5. Использовать снаряд небольшой массы и высокое напряжение питания.

Использование общего накопителя энергии совместно с запираемыми ключами поможет избежать лишних трат энергии, и тогда в случае недобора энергии на одной из ступеней энергия накопителя обязательно будет использована на последующих ступенях. Естественно, что начальные обмотки следует делать такими, чтобы они не забирали бы всю энергию накопителя (делать их с большой индуктивностью и короткими по длине). Кроме того, имеет даже смысл оставить основную массу энергии на оконечные ступени, где КПД разгона снаряда будет наиболее высок из за его высокой скорости.

Что значит синхронное с движением снаряда включение обмоток? Это значит, что ток в обмотке должен включатся, когда снаряд попадает в зону эффективного действия ускоряющего магнитного поля, и должен отключатся, когда снаряд выходит из этой зоны. Обычно для этого используют фотодетекторы — перед соленоидом стоит оптопара и когда снаряд пересекает луч, управляющая схема открывает ключ, когда снаряд перестает пересекать луч, схема закрывает ключ и отключает обмотку от цепи питания. При этом обмотка шунтируется силовыми диодами с той целью, чтобы мощное напряжение, возникающее в результате самоиндукции обмотки, не повредило бы ключ или источник питания.

Но на этом процесс выжимания из гаусса максимального КПД не закончен!

Очень перспективно использовать конструкцию гаусса на высокое напряжение, а снаряды небольшой массы. Снаряд малой массы в процессе выстрела развивает гораздо большую скорость, следовательно, КПД его разгона будет выше. А так как для разгона снаряда с большой скоростью требуется более быстрое включение тока в обмотках, то необходимо использовать источник питания с высоким напряжением.

Высокое напряжение так же открывает очень простой и перспективный для использования в реальном оружии способ коммутации обмоток — при помощи электрического разряда, идущего через сам движущийся снаряд.

Вы можете возразить — что замыкание тока самим снарядом неэффективно и чревато его привариванием к контактам. Но вспомним тот факт, что с ростом скорости движения снаряда потери на нагрев значительно снижаются, именно поэтому коммутация тока самим снарядом вполне реальна, безопасна и эффективна. А для предотвращения приваривания снаряда к контактам снаряд не должен касаться самих контактов — из за высокого напряжения замыкание будет осуществляться за счет пробоя воздуха.

Общая конструкция магнитного ускорителя будет следующая: система предварительного разгона снаряда, с довольно низким КПД и с использованием обычных ключей для коммутации обмоток. Может так же состоять из нескольких ступеней. И высоковольтная высокоэффективная система окончательного разгона снаряда — имеет множество обмоток с искровой коммутацией и обладает высоким КПД.

Многоступенчатый магнитный ускоритель, собранный по такой схеме, будет обладать очень высоким КПД — думаю не менее 25%. При такой эффективности, ручная гауссовка на основе высоковольтного конденсатора на энергию 1 килоджоуль будет метать снаряд с кинетической энергией в 250Дж, что соответствует мощности хорошей мелкокалиберной винтовки при использовании усиленных патронов.

Высоковольтный многоступенчатый ускоритель: почему он перспективный?

В этой статье речь пойдет о конструкции многоступенчатого магнитного ускорителя, на основе которого можно сделать ручное стрелковое оружие, по мощности конкурирующее с огнестрелом.

Откуда берется КПД или куда девается энергия?

Ужа давно не для кого не секрет, что КПД одноступенчатого гаусс гана редко превышает 1%. Остальная энергия конденсаторов идет на нагревание проводов и электромагнитное излучение. Давайте разберемся, почему же потеря энергии на тепло в магнитных ускорителях стоит столь остро, резко снижая КПД? И в самом деле, ведь например коллекторные электродвигатели постоянного тока, по своим принципам функционирования практически идентичные гауссовке, имеют КПД значительно выше — 7 0−80%! И это несмотря на то, что ЭД состоит из тех же обмоток, коммутационного устройства (коллектора и щеток) и некого подобия сердечника, роль которого в различных конструкциях выполняет либо статор, либо ротор двигателя.

Чтобы понять это, следует рассмотреть физику процесса придания снаряду энергии. Как известно, энергия снаряда равна работе, произведенной над ним внешней силой. Внешняя сила в гауссовке — это магнитное поле катушки. Работа определяется как скалярное произведение вектора силы на вектор перемещения тела (путь), над которым совершается работа.

С противоположной полезной работе стороны в гауссе стоит нагрев проводов. Работа по нагреву проводов определяется по другой формуле — квадрат тока умножить на сопротивление проводов и умножить на время. Т.е. чем больше время действия тока, тем больше потери на тепло.

Но если мы снова обратимся к формуле работы по разгону снаряда, то обнаружим, что получение снарядом энергии НЕ зависит от времени действия силы! А сила в соленоиде с заданными параметрами пропорциональна величине тока в обмотке.

Таким образом, отсюда следует очень важный вывод — если участок действия ускоряющей силы снаряд преодолеет с как можно большей скоростью, то время совершения силой полезной работы будет очень мало и потери на тепло за это время будут минимальными. Необходимо лишь обеспечить подачу тока нужной величины на строго ограниченное время.

Иначе говоря, чем быстрее движется снаряд, тем меньше потерь при его дополнительном разгоне! И именно поэтому электродвигатели имеют высокий КПД! При высокой скорости вращения вала, отношение полезной работы к потерям на нагрев увеличивается и по этой же причине при старте и на низких оборотах электродвигатель потребляет от источника питания очень большую мощность и его КПД на старте не превышает 10−15%.

Из всего вышесказанного следует, что очень перспективно делать многоступенчатый магнитный ускоритель — каждая последующая ступень будет обладать более высоким КПД, чем предыдущая благодаря увеличению скорости снаряда.

Но ситуация эта обоюдоострая. Дело в том, что при малом времени нахождения снаряда в зоне эффективного действия ускоряющего магнитного поля требуется как можно быстрее установить в соленоиде ток нужной величины, а потом его отключить, дабы избежать бесполезных трат энергии. Всему этому препятствует индуктивность катушки и требования к параметрам коммутационных устройств. Разрешить эту проблему можно множеством разных способов — использовать последующие обмотки увеличивающейся длины при постоянном количестве витков — индуктивность будет ниже, а время пролета через них снаряда не намного больше, чем у предыдущей ступени. Что касается ключей — то можно использовать обычные, на запираемые тиристоры — тогда на каждую ступень придется ставить свой конденсатор и при малейшем отклонении параметров движения снаряда от оптимальных КПД ускорителя будет резко снижаться. Снаряд пролетает через обмотку быстрее оптимального значения скорости для ней — магнитное поле не успевает вовремя выключится и прихватывает за задницу снаряд, уменьшая его скорость. Пролетает слишком медленно — магнитное поле уже выключилось, а снаряд ещё не достиг точки, где магнитное поле в соленоиде имеет максимальную плотность — тоже недобор энергии. При чем несовпадение хотя бы на одной ступени вызовет несвоевременность появления снаряда на всех последующих ступенях — в итоге из за малейшего отклонения мощность выстрела такого магнитного ускорителя будет дестрофичной. И только при 100% настройке, 100% одинаковом заряде конденсаторов перед выстрелом и 100% соответствии снарядов и даже их начальной намагниченности такой МУ, с раздельным питанием всех обмоток через НЕ запираемые ключи будет развивать нужную мощность. Именно поэтому идея многоступенчатого гаусса с раздельным питанием не так уж популярна среди любителей (хотя все о нем говорят) и именно поэтому так редко встречаются конструкции с числом ступеней более 3.

Чтобы сделать эффективный многоступенчатый магнитный ускоритель масс, не особо критичный к его настройке, требуется обеспечить несколько важных условий:

  1. Использовать ОДИН общий источник питания обмоток
  2. Использовать ключи, обеспечивающее строго заданное по времени включение тока на обмотку
  3. Использовать синхронное с движением снаряда включение и выключение обмоток.
  4. На различных ступенях использовать различные обмотки (вроде понятное условие — но некоторые все равно лепят все обмотки одинаковыми)
  5. Использовать снаряд небольшой массы и высокое напряжение питания.

Использование общего накопителя энергии совместно с запираемыми ключами поможет избежать лишних трат энергии, и тогда в случае недобора энергии на одной из ступеней энергия накопителя обязательно будет использована на последующих ступенях. Естественно, что начальные обмотки следует делать такими, чтобы они не забирали бы всю энергию накопителя (делать их с большой индуктивностью и короткими по длине). Кроме того, имеет даже смысл оставить основную массу энергии на оконечные ступени, где КПД разгона снаряда будет наиболее высок из за его высокой скорости.

Что значит синхронное с движением снаряда включение обмоток? Это значит, что ток в обмотке должен включатся, когда снаряд попадает в зону эффективного действия ускоряющего магнитного поля, и должен отключатся, когда снаряд выходит из этой зоны. Обычно для этого используют фотодетекторы — перед соленоидом стоит оптопара и когда снаряд пересекает луч, управляющая схема открывает ключ, когда снаряд перестает пересекать луч, схема закрывает ключ и отключает обмотку от цепи питания. При этом обмотка шунтируется силовыми диодами с той целью, чтобы мощное напряжение, возникающее в результате самоиндукции обмотки, не повредило бы ключ или источник питания.

Но на этом процесс выжимания из гаусса максимального КПД не закончен!

Очень перспективно использовать конструкцию гаусса на высокое напряжение, а снаряды небольшой массы. Снаряд малой массы в процессе выстрела развивает гораздо большую скорость, следовательно, КПД его разгона будет выше. А так как для разгона снаряда с большой скоростью требуется более быстрое включение тока в обмотках, то необходимо использовать источник питания с высоким напряжением.

Высокое напряжение так же открывает очень простой и перспективный для использования в реальном оружии способ коммутации обмоток — при помощи электрического разряда, идущего через сам движущийся снаряд.

Вы можете возразить — что замыкание тока самим снарядом неэффективно и чревато его привариванием к контактам. Но вспомним тот факт, что с ростом скорости движения снаряда потери на нагрев значительно снижаются, именно поэтому коммутация тока самим снарядом вполне реальна, безопасна и эффективна. А для предотвращения приваривания снаряда к контактам снаряд не должен касаться самих контактов — из за высокого напряжения замыкание будет осуществляться за счет пробоя воздуха.

Общая конструкция магнитного ускорителя будет следующая: система предварительного разгона снаряда, с довольно низким КПД и с использованием обычных ключей для коммутации обмоток. Может так же состоять из нескольких ступеней. И высоковольтная высокоэффективная система окончательного разгона снаряда — имеет множество обмоток с искровой коммутацией и обладает высоким КПД.

Многоступенчатый магнитный ускоритель, собранный по такой схеме, будет обладать очень высоким КПД — думаю не менее 25%. При такой эффективности, ручная гауссовка на основе высоковольтного конденсатора на энергию 1 килоджоуль будет метать снаряд с кинетической энергией в 250Дж, что соответствует мощности хорошей мелкокалиберной винтовки при использовании усиленных патронов.

Проект был начат в 2011 году.Это был проект подразумевающий полностью автономную автоматическую систему для развлекательных целей, с энергией снаряда порядка 6−7Дж, что сравнимо с пневматикой. Планировалось 3 автоматических ступеней с запуском от оптических датчиков, плюс мощный инжектор-ударник засылающий снаряд из магазина в ствол.

Компоновка планировалась такой:

Тоесть класический Булл-пап, что позволило вынести тяжелые аккумуляторы в приклад и тем самым сместить центр тяжести ближе к ручке.

Схема выглядит так:

Блок управления в последствии был разделен на блок управления силовым блоком и блок общего управления. Блок конденсаторов и блок коммутации были обьеденены в один. Так-же были разработаны резервные системы. Из них были собраны блок управления силовым блоком, силовой блок, преобразователь, распределитель напряжений, часть блока индикации.

Блок Управления Силовой Частью

Представляет собой 3 компаратора с оптическими датчиками.

Каждый датчик имеет свой компаратор. Это сделано для повышения надежности, так при выходе из строя одной микросхемы откажет только одна ступень, а не 2. При перекрытии снарядом луча датчика сопротивление фототранзистора меняется и срабатывает компаратор. При классической тиристорной коммутации управляющие выводы тиристоров можно подключать напрямую к выходам компараторов.

Датчики необходимо устанавливать так:

А устройство выглядит так:

Силовой Блок

Силовой блок имеет следующую простую схему:

Конденсаторы C1-C4 имеют напряжение 450В и емкость 560мкФ. Диоды VD1-VD5 применены типа HER307/ В качестве коммутации применены силовые тиристоры VT1-VT4 типа 70TPS12.

Собранный блок подключенный к блоку управления на фото ниже:

Преобразователь

Преобразователь был применен низковольтный, подробнее о нем можно узнать здесь

Блок распределения напряжений

Блок распределения напряжений реализован банальным конденсаторным фильтром с силовым выключателем питания и индикатором, оповещающим процесс заряда аккумуляторов. Блок имеет 2 выхода- первый силовой, второй на все остальное. Так-же он имеет выводы для подключения зарядного устройства.

На фото блок распределения крайний справа сверху:

В нижнем левом углу резервный преобразователь, он был собран по самой простой схеме на NE555 и IRL3705 и имеет мощность около 40Вт. Предполагалось использовать его с отдельным небольшим аккумулятором, включая резервную систему при отказе основной или разряде основного аккумулятора.

Используя резервный преобразователь были произведены предварительные проверки катушек и проверялась возможность использования свинцовых аккумуляторов. На видео одноступенчатая модель стреляет в сосновую доску. Пуля со специальным наконечником повышенной пробивной способности входит в дерево на 5мм.

Универсальная ступень

В пределах проекта так-же разрабатывалась универсальная ступень, как главный блок для следующих проектов.

Эта схема представляет собой блок для электромагнитного ускорителя, на основе которого можно собрать многоступенчатый ускоритель с числом ступеней до 20. Ступень имеет классическую тиристорную коммутацию и оптический датчик. Энергия накачиваемая в конденсаторы- 100Дж. Кпд около 2х процентов.

Использован 70Вт преобразователь с задающим генератором на микросхеме NE555 и силовым полевым транзистором IRL3705. Между транзистором и выходом микросхемы предусмотрен повторитель на комплементарной паре транзисторов, необходимый для снижения нагрузки на микросхему. Компаратор оптического датчика собран на микросхеме LM358, он управляет тиристором, подключая конденсаторы к обмотке при прохождении снарядом датчика. Параллельно трансформатору и ускоряющей катушки применены хорошие снабберные цепи.

Методы повышения КПД

Так-же рассматривались методы повышения КПД, такие как магнитопровод, охлаждение катушек и рекуперация энергии. О последней расскажу подробнее.

ГауссГан имеет очень малый КПД, люди работающие в этой области давно разыскивают способы повышения КПД. Одним из таких способов является рекуперация. Суть ее состоит в том чтобы вернуть не используемую энергию в катушке обратно в конденсаторы. Таким образом энергия индуцируемого обратного импульса не уходит в никуда и не цепляет снаряд остаточным магнитным полем, а закачивается обратно в конденсаторы. Этим способом можно вернуть до 30 процентов энергии, что в свою очередь повысит КПД на 3−4 процента и уменьшит время перезарядки, увеличив скорострельность в автоматических системах. И так- схема на примере трехступенчатого ускорителя.

Для гальванической развязки в цепи управления тиристоров использованы трансформаторы T1-T3. Рассмотрим работу одной ступени. Подаем напряжение заряда конденсаторов, через VD1 конденсатор С1 заряжается до номинального напряжения, пушка готова к выстрелу. При подаче импульса на вход IN1, он трансформируется трансформатором Т1, и попадает на управляющие выводы VT1 и VT2. VT1 и VT2 открываются и соединяют катушку L1 с конденсатором C1. На графике ниже изображены процессы во время выстрела.

Больше всего нас интересует часть начиная с 0.40мсек, когда напряжение становится отрицательным. Именно это напряжение при помощи рекуперации можно поймать и вернуть в конденсаторы. Когда напряжение становится отрицательным, оно проходя через VD4 и VD7 закачивается в накопитель следующей ступени. Этот процесс так-же срезает часть магнитного импульса, что позволяет избавится от тормозящего остаточного эффекта. Остальные ступени работают подобно первой.

Статус проекта

Проект и мои разработки в этом направлении в общем были приостановлены. Вероятно в скором будущем я продолжу свои работы в этой области, но ничего не обещаю.

НАШ САЙТ РЕКОМЕНДУЕТ:

Метки:  

необходимые материалы и сборка устройства по схеме

Во-первых, редакция Science Debate поздравляет всех артиллеристов и ракетчиков! Ведь сегодня 19 ноября — День ракетных войск и артиллерии. 72 года назад, 19 ноября 1942 года с мощнейшей артиллерийской подготовки началось контрнаступление Красной Армии в ходе Сталинградской Битвы.

Именно поэтому мы сегодня приготовили для вас публикацию, посвященную пушкам, но не обычным, а пушкам Гаусса!

Мужчина, даже став взрослым, в душе остается мальчишкой, вот только игрушки у него меняются. Компьютерные игры стали настоящим спасением для солидных дядей, которые в детстве не доиграли в «войнушку» и теперь имеют возможность наверстать упущенное.

У компьютерных боевиков часто встречается футуристическое оружие, которое не встретишь в реальной жизни – знаменитая пушка Гаусса, которую может подбросить какой-нибудь чокнутый профессор или ее случайно можно отыскать в секретной хронике.

Схема прибора

В роли разрядника будет использоваться один переключатель – его не нужно будет нажимать. А другой для коммутации.

Что нужно для сборки?

— Аккумуляторы 3,7 В – — Корпус – — Преобразователь высокого напряжения – — Переключатели две штуки – — Супер клей. — Горячий клей.

Сборка

Берем корпус и сверлим отверстия под переключатели. Один с низу, другой с верху. Теперь делаем катушку. Наматываем по периметру корпуса. Витки фиксируем горячим клеем. Каждый виток отделен друг от друга. Катушка состоит из 5 витков. Собираем все по схеме, припаиваем элементы. Вставляем изоляционную прокладку между контактами высоковольтного выключателя, чтобы искра была внутри, а не снаружи. Закрепляем все детали внутри корпуса, закрываем крышку корпуса.

Требования безопасности

Будьте особо осторожны – очень высокое напряжение! Все манипуляции со схемой производите только после отключения источника питания. Не используйте этот электромагнитный уничтожитель рядом с медицинским оборудование, или другим оборудованием, от которого может зависеть человеческая жизнь.

Установка системы поджига на Apple Gun


Система поджига


Искровой промежуток
Основная ошибка при строительстве картофельных пушек — это подвод напряжения внутрь через металлические элементы. Как правило после нескольких выстрелов такая пушка надолго замолкает из-за потери искры. Данная конструкция лишена этого недостатка. На расстоянии 40 мм от торца заглушки сверлим два отверстия и вводим туда проводники на длину 40-50 мм. Фиксируем провода в отверстиях термоклеем. После схватывания клея формируем искровой промежуток и проверяем искру. Иска будет проскакивать с характерным звуком. Для подстраховки место ввода проводников стянуто армированным скотчем в два слоя.

В литературе

Для улучшения этой статьи желательно:
  • Исправить статью согласно стилистическим правилам Википедии.
  • Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей.

Пожалуйста, после исправления проблемы исключите её из списка параметров. После устранения всех недостатков этот шаблон может быть удалён любым участником.

Довольно часто в литературе научно-фантастического жанра упоминается пушка Гаусса. Она выступает там в роли высокоточного смертоносного оружия.

Примером такого литературного произведения являются книги из серии «S.T.A.L.K.E.R.», написанные по серии игр S.T.A.L.K.E.R., где Гаусс-пушка была одним из мощнейших видов оружия, не считая РПГ-7. В свою очередь, идея такого оружия во вселенной серии было позаимствовано из серии игр Fallout.

Но первым в научной фантастике пушку Гаусса воплотил в реальность Гарри Гаррисон в своей книге «Месть Стальной Крысы». Цитата из книги: «Каждый имел при себе гауссовку — многоцелевое и особо смертоносное оружие. Его мощные батареи накапливали впечатляющий заряд. Когда нажимали на спуск, в стволе генерировалось сильное магнитное поле, разгоняющее снаряд до скорости, не уступающей скорости снаряда любого другого оружия с реактивными патронами. Но гауссовка имела то превосходство, что обладала более высокой скорострельностью, была абсолютно бесшумной и стреляла любыми снарядами, от отравленных иголок до разрывных пуль».

Преимущества и недостатки

В этом разделе не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 27 апреля 2020 года

.

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это отсутствие гильз и неограниченность в выборе начальной скорости и энергии боеприпаса, возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса, относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), теоретически, больша́я надёжность и, в теории, износостойкость, а также возможность работы в любых условиях, в том числе в космическом пространстве.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями, главное из которых: большие затраты энергии.

Первая и основная трудность — низкий КПД установки. Лишь 1-7 % заряда конденсаторов переходят в кинетическую энергию снаряда. Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД редко достигает 27 %. В основном в любительских установках энергия, запасённая в виде магнитного поля, никак не используется, а является причиной использования мощных ключей (часто применяют IGBT модули) для размыкания катушки (правило Ленца).

Вторая трудность — большой расход энергии (из-за низкого КПД).

Третья трудность (следует из первых двух) — большой вес и габариты установки при её низкой эффективности.

Четвёртая трудность — достаточно длительное время накопительной перезарядки конденсаторов, что заставляет вместе с пушкой Гаусса носить и источник питания (как правило, мощную аккумуляторную батарею), а также высокая их стоимость. Можно, теоретически, увеличить эффективность, если использовать сверхпроводящие соленоиды, однако это потребует мощной системы охлаждения, что приносит дополнительные проблемы, и серьёзно влияет на область применения установки. Или же использовать заменяемые батареи-конденсаторы.

Пятая трудность — с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля, за время пролёта снарядом соленоида, существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот недостаток сразу обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость пули.

В условиях водной среды применение пушки без защитного кожуха также серьёзно ограничено — дистанционной индукции тока достаточно, чтобы раствор солей диссоциировал на кожухе с образованием агрессивных (растворяющих) сред, что требует дополнительного магнитного экранирования.

Таким образом, на сегодняшний день у пушки Гаусса нет перспектив в качестве оружия, так как она значительно уступает другим видам стрелкового оружия, работающего на других принципах. Теоретически, перспективы, конечно, возможны, если будут созданы компактные и мощные источники электрического тока и высокотемпературные сверхпроводники (200—300К). Однако, установка, подобная пушке Гаусса, может использоваться в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки подобных установок нивелируются. В частности, в военных программах СССР и США рассматривалась возможность использования установок, подобных пушке Гаусса, на орбитальных спутниках для поражения других космических аппаратов (снарядами с большим количеством мелких поражающих деталей), или объектов на земной поверхности.

Ссылки

  • https://korrespondent.net/tech/technews/3373679-korrespondent-ameryka-postavyt-na-svoy-korably-elektromahnytnye-orudyia
  • Выстрел в будущее: Пушка Гаусса своими руками
  • Видеоролик. Пушка Гаусса в игре S.T.A.L.K.E.R., в игре Fallout 2 и самодельная реальная пушка Гаусса
  • Coilgun systems
  • Another Coilgun Site — Single/Multiple and portable coilguns
  • Coil gun на HV-wiki
  • Coilgun.ru
  • Gauss2k
  • Оружие будущего
  • Теория индукционного ускорения (не Гаусс, а Томпсоган) (недоступная ссылка)
  • США тестируют электромагнитную пушку
  • Open-source модуль для пушки Гаусса.
  • Coilgun.ucoz.ru

Принцип работы уничтожителя

Принцип работы отдаленно напоминает работу трансформатора Тесла и электрошокера. От элемента питания питается электронный высоковольтный повышающий преобразователь. Нагрузкой высоковольтного преобразователя является последовательная цепь из катушки и разрядника. Как только напряжение достигнет уровня пробивки разрядника, происходит разряд. Этот разряд дает возможность передать всю энергию высоковольтного импульса катушке из проволоки. Эта катушка преобразовывает высоковольтный импульс в электромагнитный импульс высокой амплитуды. Цикл повторяется несколько сот раз в секунду и зависит от частоты работы преобразователя.

Fallout 76 План винтовки Гаусса — расположение, характеристики и многое другое

Fallout 76 содержит множество оружия, которое игрок может найти, изготовить и экипировать. Fallout 76 Винтовка Гаусса входит в список различного оружия и пользуется популярностью среди выживших. Винтовка Гаусса сама по себе является мощным оружием, но у нее есть несколько недостатков. Читайте дальше, чтобы узнать о Fallout 76 План винтовки Гаусса локаций, характеристики и многое другое.

Что такое винтовка Гаусса

Fallout 76 ?

Винтовка Гаусса — мощное баллистическое оружие в Fallout 76 . Coilgun, он стреляет выстрелами, которые можно заряжать через его внутренний генератор. Для полной зарядки выстрела требуется около 1,5 секунд. Он очень мощный, когда он полностью заряжен, и его стоит изготовить или купить. А еще лучше то, что его можно улучшить с помощью множества различных модификаций оружия, прикладов, прицелов и многого другого.

Fallout 76 Расположение на плане винтовки Гаусса

Вы, скорее всего, не найдете винтовку Гаусса, лежащую где-либо на карте Fallout 76 .Это редкое и мощное оружие, но есть несколько мест, где вы можете получить в свои руки план этого оружия. С планом винтовки Гаусса вы сможете самостоятельно изготовить ружье. Помните, что вам нужно быть 35-го уровня, чтобы найти, изготовить и экипировать винтовку Гаусса.

Вы можете найти план винтовки Гаусса в разных местах. Это следующие:

  • MODUS продает их
  • Продавцы в Brotherhood of Steel и Watoga Shopping Plaza
  • Случайные награды за события: вооружение в самоволке, насилие при переписи населения, Cop a Squatter, Distant Thunder, Line in the Sand, Monster Mash, и Поверхность — Воздух
  • Низкий случайный шанс получения наград за квесты Клюквенного болота, ежедневные квесты, События Орды, Охотники / Охота и Квесты усиления
  • Случайный рецепт появляется в Пепельной Куче, Клюквенном болоте, Болоте и Диком водоразделе

Когда у вас есть план винтовки Гаусса, отправляйтесь к оружейному верстаку с 14 алюминиевыми, 6 схемами, 4 серебряными, 4 пружинными, 7 стальными, 8 деревянными и 15 винтами.Поздравляем, теперь у вас есть винтовка Гаусса.

Fallout 76 Характеристики винтовки Гаусса

Вы можете представить, что оружие, для которого требуется как минимум 35 уровень, будет иметь отличные характеристики. К счастью, это так. Ниже приведены характеристики винтовки Гаусса в Fallout 76 :

  • Точность: 56
  • Боеприпасы: 2 мм EC
  • Урон: 235
  • Скорострельность: 67
  • Дальность: 204
  • Значение: 227 Колпачков
  • Вес: 15.8

Для всего Fallout 76, продолжают поддерживать GameRevolution.

Гауссова пушка | Ученый на первых порах

Emergent Scientist 1 , 6 (2017)

Исследовательская статья

Гауссова пушка

Аке Андерссон * , Карл-Йоар Карлссон и Хампус Лейн

Технологический университет Чалмерса, Гетеборг, Швеция

* электронная почта: [email protected]

Поступило: 2 август 2017 г.
Принято: 4 август 2017 г.

Аннотация

В этом отчете исследуются различные свойства гауссовой пушки.Скорость стрельбы из пушки измеряется для разного количества стальных шариков, разной входной скорости и разной геометрии пушки. Измеряя силу притяжения магнита на шариках, получают карту потенциальной энергии для процесса выстрела. Обнаружено, что стрельба из гауссовой пушки может быть смоделирована как последовательные столкновения между магнитом и соседними шарами, а также между последовательными шарами. Чтобы достичь максимально возможной скорости выброса с помощью спускового крючка, выпущенного из состояния покоя, следует использовать пушки с цепями.Оптимальное количество ядер на каждой отдельной пушке зависит от энергии намагничивания и коэффициентов восстановления.

Ключевые слова: гауссова пушка / пушка / магнит / динамика / цепь

© Å. Андерссон и др., Опубликовано EDP Sciences, 2017

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинальная работа правильно процитировано.

1 Введение

Пушка Гаусса — популярное устройство для обучения, поскольку ее легко построить и она доступна по цене. Он построен, как показано на рисунке 1. Линия стальных шариков прикреплена к сильному магниту. Если дополнительный шар сталкивается с магнитом, самый дальний шар может быть выброшен с высокой скоростью. В присутствии магнитного поля сталкивающийся шар или триггерный шар теряет потенциальную магнитную энергию и приобретает кинетическую энергию. При размещении большего количества шаров на стреляющей стороне магнита потенциальная энергия, теряемая шаром спускового механизма, становится меньше, чем потенциальная энергия, полученная выброшенным шаром.Следовательно, выброшенный шар может развивать более высокую скорость, чем шарик спускового крючка. Однако из-за потерь энергии при столкновениях скорость выброса не будет увеличиваться бесконечно. Таким образом, гауссова пушка является хорошим примером системы, которую можно оптимизировать.

Хотя гауссову пушку легко построить, тщательный анализ далеко не тривиален из-за огромного количества параметров. В этом отчете основное внимание уделяется определению скорости выброшенного шара в зависимости от параметров системы и способам увеличения этой скорости.Регулируемые параметры включают в себя количество шаров на стреляющей стороне пушки, размер магнита, радиус шаров и входящую скорость шара спускового крючка. В более ранних работах измеряли силу, действующую на стальные шарики, как функцию расстояния, чтобы вычислить потенциальную энергию спускового шарика и выброшенного шарика, тем самым оценив полученную кинетическую энергию системы [1,2]. В этом отчете мы представляем более подробный анализ процесса увольнения и новый подход к определению коэффициентов реституции.Структура IMRaD plus модель, тупик и заключение. Тупик содержит отброшенные эксперименты и бесполезные мысли.

рисунок 1

Процесс стрельбы из гауссовой пушки. (a) Шарик спускового крючка движется к магниту и ряду стальных шариков. (b) Шарик спускового крючка сталкивается с магнитом со скоростью v в . Энергия столкновения передается через магнит и шарики в линию. (c) Крайний правый шар выбрасывается с начальной скоростью v из .(d) Выброшенный шар достигает скорости v 1 .

2 Модель

Процесс стрельбы моделируется следующим образом: шары подвергаются воздействию магнитной силы от магнита, силы тяжести от земли, а также силы трения и нормальной силы от трака. На рисунке 1 представлены четыре различных шага, которые мы рассматриваем в нашей модели. (a) Шарик спускового механизма притягивается магнитом и катится к дну потенциальной ямы с начальной скоростью v 0 .Предполагая, что качение без проскальзывания, сумма поступательной и вращательной энергии равна, а потенциальная магнитная энергия равна 0. (b) Когда целевой шар ударяется о магнит, его магнитная потенциальная энергия равна E 0 , а его скорость равна v. в . Если мяч все еще катится без скольжения, его энергия вращения равна. Однако мяч также может начать скользить во время приближения, и в этом случае энергия вращения будет меньше этого значения. Предполагая, что вращение не может уменьшаться по сравнению с начальным движением, нижняя граница вращательной энергии определяется выражением.(c) Когда кинетическая энергия целевого шара передается стреляющему мячу в результате столкновений, последний шар линии с магнитной потенциальной энергией E n выбрасывается. Его скорость v out выражается как функция общего коэффициента восстановления v out = ε to v in . Поскольку к нему не приложен крутящий момент, выбрасываемый шар изначально не имеет скорости вращения.(d) Выброшенный шар покидает зону воздействия магнита и заставляется катиться силами трения по рельсу. Предположим, что потери энергии при этом незначительны.

Таким образом, мы получаем следующую систему уравнений из сохранения энергии и определения коэффициента восстановления: (1) (2) (3)

с описанием неизвестной энергии вращения спускового крючка. соответствует вращению без проскальзывания, то есть v дюйм = дюйм .Наименьшее возможное значение для α равно (без углового ускорения). Из уравнения (1) и ω 0 < ω in , мы можем доказать

Следовательно, если тогда v 0 v in и. Это также будет доказано экспериментально. А пока составная формула для v 1 ( v 0 ) будет: уравнения (1), (2) и (3) вместе дают: (4)

Это соотношение предполагает линейную зависимость между квадратами скоростей и зависит от трех параметров, описывающих кинетическую энергию триггерного шара α , потери энергии при передаче энергии ε и потенциальной энергии, испытываемой шарами E .Далее мы экспериментально оценим эти термины, чтобы понять суть проблемы и проверить линейную взаимосвязь между и.

3 метода

3.1 Измерение скорости

Экспериментальная установка для измерения скорости состояла из гауссовой пушки на деревянной дорожке (из видов пихты). Чтобы измерить скорость, лазеры направлялись через дорожку, и осциллограф регистрировал каждый раз, когда шар прерывает лазерный луч, и время выхода между прерываниями.Поскольку ожидалось, что скорость будет уменьшаться из-за трения, было использовано несколько лазеров. На рисунке 2 представлено аннотированное изображение используемой установки. Два лазерных луча пересекли путь в пяти разных точках, ближайшая из которых находилась в 10 мм от выбрасываемого шара, то есть x = 10 мм. Скорость была получена из v = ( x x ) / ( t t ), где x x обозначает расстояние между двумя соседние лучи и t и t обозначает соответствующие моменты времени, когда лучи были разрушены выпущенным шаром.Поскольку x x является постоянным, а t t измеряется с наносекундной точностью, в погрешности измерения преобладает случайный характер стрельбы. Кажется, имеет значение, насколько рано мяч коснется дорожки, и мы не могли полностью это контролировать. Для борьбы с этим все эксперименты с контролируемыми параметрами повторяли пять раз. Для таких измерений стандартная ошибка среднего отображается в виде столбцов ошибок.

Магнит состоял из нескольких соединенных между собой цилиндрических неодимовых магнитов радиусом 10 мм и высотой 2.5 мм, намагниченный вдоль оси симметрии [3]. Использовались как большие, так и маленькие шары, диаметром 12,0 мм и 9,5 мм (погрешность менее 1 мкм) и массой 7,10 г и 3,51 г соответственно (погрешность менее 0,01 г). Деревянная дорожка имела П-образную форму с немного большим радиусом, чем шары. Для крепления магнита использовался термоклей.

Рис. 2

Экспериментальная установка для измерения скорости. Пушка Гаусса стоит на деревянной дорожке. Спусковой шар приближается к пушке справа, а слева расположены лазеры для измерения скорости стрельбы.

3.2 Измерение силы и определение энергии

Для определения энергии — E n , необходимого для полного вытеснения шара из системы, состоящей из магнита и n других прилипших к нему шаров, сила притяжения F ( d ) была измерено для различных расстояний d . E n затем может быть вычислено путем интегрирования F n ( d ) от 2 rn до .Фактическое измерение было выполнено двумя немного разными способами.

Для больших расстояний, d > 3 мм, мяч прилипал к немагнитной горизонтальной пластине, высота которой x могла регулироваться с точностью Δ y <0,01 мм. Под пластиной находился магнит и другие шары, прикрепленные к грузу, что составляло общий вес M . Эта система опиралась на шкалу, показывающую значение м с точностью Δ м <0,01 г. Сила притяжения F была рассчитана как F = ( M м ) г .Этот метод имеет хорошую точность как для d , так и для F , но для d <3 мм F становится настолько большим, что пластина изгибается, и поэтому точность y и d становится слишком низкой.

Для небольших расстояний, d <3 мм, полоски ленты с общей толщиной d были наклеены на пушку, и шар изначально лежал поверх уложенных друг на друга полос. Пушка была прижата к весам тяжелыми грузами.Затем мяч тянули, поднимая ту же пластину, что и выше, как показано на Рисунке 3. По мере того, как пластина поднималась, отображаемая масса м постепенно снижалась, пока не достигла определенного значения м c , при котором мяч оторвался, в результате чего м быстро увеличились. F было рассчитано как максимальное уменьшение веса, F = ( M м c ) г . Этот метод имеет большую точность для d , но большую ошибку для F , Δ F <0.1 Н.

Рис. 3

Установка для измерения силы, приложенной магнитами к одиночному стальному шарику. Мяч подвешен над магнитами, к которым прикреплены грузы. Возвратная сила, действующая на магниты, уменьшает вес, отображаемый на весах, что позволяет рассчитать магнитную силу как функцию разницы в отображаемом весе. Метод, с помощью которого мяч был подвешен на этом изображении, мы использовали для очень малых расстояний ( d <3 мм) между шаром и магнитами.

3.3 Определение COR

COR ε tot определяется как

Эти скорости трудно измерить, поскольку магнитное поле быстро ускоряет шары на коротком расстоянии, очень близко к магниту или рядом с линией шаров. Поэтому мы измерили v 0 и v 1 и использовали уравнения (1) и (3), чтобы получить v в и v из .Это было сделано для количества шаров n = 1,…, 7. Количество цилиндрических магнитов также варьировалось в интервале 3–9.

4 Результат

4.1 Сила и энергия

Обычно мы определяем E n как магнитную потенциальную энергию между магнитом и стреляющим шаром, имеющим n шариков между ним и магнитом. Для рисунка 1 n = 1. Обратите внимание, что мы определяем термины магнитной потенциальной энергии E 0 , E 1 ,… так что они всегда отрицательны.

Сила F n ( d ) была измерена для маленьких и больших мячей. Для краткости показан график только для больших шаров (рис. 4). Сюжеты были качественно похожи. Энергии E n в таблице 1 были определены путем интегрирования кубического интерполянта F n ( d ). Чем выше значение n , тем меньше энергии требуется для выхода из пушки, что увеличивает v 1 .

Рис. 4

Сила тяги F 0 , F 1 и F 2 для больших мячей, как функция расстояния d между магнитом и границей мяча. Обратите внимание, что d определяется от самого магнита, поэтому F n определяется только для d n ⋅ 12 мм. E n было получено интегрированием кубического интерполянта (сплошная линия).

Таблица 1

Значения E n в мДж для больших и малых мячей.

4.2 Скорость

При измерении конечной скорости v 1 варьировались следующие параметры:

На рис. 5 показаны два первых изменяемых параметра. Набор данных из 13 магнитов показывает, что скорость выброса не увеличивается монотонно с увеличением количества магнитов. Было обнаружено, что оптимальным количеством магнитов является 6, добавление большего количества приводит к слишком большому рассеянию энергии, чтобы окупить дополнительный магнитный поток.Таким образом, все последующие пушки будут состоять из 6 магнитов, чтобы максимизировать скорость.

Влияние размера шара можно увидеть на рисунке 6. Меньший размер шара позволяет увеличить v 1 и увеличить оптимальное значение n . Маленькие шары использовались для большинства следующих экспериментов.

Наконец, параметр v 0 был изменен практически для каждой точки данных на рисунке 6. Результат был качественно схожим для каждого случая, поэтому представлен только один такой график (рис.7).

Рис. 5

Скорости выброса v 1 для маленьких шаров с v 0 как можно меньше, в зависимости от количества шаров и магнитов.

Рис. 6

Скорости выброса v 1 для шаров различных размеров, когда v 0 = 0, как функция количества шаров между магнитом и выброшенным шаром n . n = 0 не учитывается, так как выброса не происходит. Для маленьких мячей оптимально n = 5. Для больших мячей его n = 1, минимально возможное n .

4.3 COR

log ( ε до ) как функция от n показано на рисунке 8 с шестью магнитами. Экспоненциальная зависимость предполагает, что, где ε bm — это COR между шаром и магнитом, а ε bb — COR между шарами.В таблице 2 показаны ε bb и ε bm для разного количества магнитов. Значение α влияет на то, как v в вычисляется из v 0 и, в свою очередь, ε to . Более высокое значение n приводит к большему рассеиванию энергии, что снижает v 1 .

Рис. 8

Логарифм значений COR отображается на оси y , а количество шариков показано на оси x .Диаметр шара 12 мм, количество магнитов 6 α = 0,7. Линейная регрессия, y = −0,12 n — 0,08, показана сплошной красной линией.

Таблица 2

значений COR, полученных в результате линеаризации рисунка 8, в предположении.

5 Обсуждение

5.1

n зависимость

Общая качественная зависимость от n была предсказана теорией. Для маленьких n выброшенный шар передает значительное количество энергии, покидая магнит.Для больших n значительное количество энергии рассеивается во время столкновений между шарами.

5.2 Линейность

Еще одной сильной стороной модели была предсказанная (при постоянном α ) и измеренная линейность между и. Уравнения (1), (2) и (3) вместе дают линейную зависимость между v 1 и v 0 , явно указанную в уравнении (4). Линейная связь между квадратами скоростей была проверена для больших и малых шаров с n = 3, 4,…, 7.На рисунке 7 показан тест для маленьких шаров с n = 5. Соблюдается линейная зависимость

.
Рис. 7

Квадрат скорости выброса как функция скорости спуска для маленьких шариков и n = 5. Каждый кружок соответствует одному выброшенному шарику. Линейная зависимость является общей характеристикой, независимо от выбора размера мяча и n . Цепная пушка : Когда пушки соединены вместе, квадрат скорости соответствует сходящейся последовательности, представленной зеленой пунктирной линией.При большом количестве пушек конечная скорость соответствует фиолетовому кресту на перекрестке.

5.3 Цепная пушка

Когда две пушки соединены вместе так, что v 1 первой становится v 0 второй, в результате получается лучшая пушка. Какова конечная скорость с произвольно длинной цепочкой пушек?

Известно, что для одиночной пушки это линейная функция, в частности, от уравнения (4).В общем, последовательность x n +1 = Ax n + B сходится к if | A | <1. Для нашей системы. Это положительно и меньше 1, потому что ε tot <1 и 2 α > 1. На рисунке 7 показана сходимость ряда. Чтобы проверить это количественно, мы сравниваем скорости из точек пересечения между линейными регрессиями и . v 0 = v 1 (на рис.7) к расчетным значениям,. Сравнение можно увидеть на рисунке 9. Оно не только дает нам ожидаемое значение α = 0,7, но также может рассматриваться как проверка уравнения (4), если предполагается, что α = 0,7.

Рисунок 9 показывает, что α = 0,7 является хорошим приближением, которое позволило бы упростить уравнения (1) и (4). Анализ оптимальных значений α показывает, что они имеют среднее значение 0,68 и расчетное стандартное отклонение 0,028. Таким образом, 0,7 составляет 0,74 стандартного отклонения от распределения α , что соответствует невозможности отбросить нулевую гипотезу α = 0.7 с p <0,5. Таким образом, мы можем принять приближение α = 0,7. Интересное наблюдение на рисунке 9 заключается в том, что оптимальное значение n ниже, чем при использовании одной пушки. Это связано с возросшей важностью рассеивания энергии в цепочечной системе.

Рис.9.

Сравнение между точками пересечения из линейной регрессии (желтая линия на рис.7) и точками пересечения из нашей модели (фиксированные точки из уравнения.(4)). Поскольку уравнение (4) зависит от α , которое еще не известно, строятся несколько графиков в зависимости от выбора α .

6 Тупик

Вначале мы рассматривали возможность сравнения измеренной тянущей силы с расчетной силой по уравнениям поля B . От этого подхода отказались из-за повышенной сложности и неизвестного магнитного дипольного момента.

Мы попытались заснять выброшенный шар, чтобы узнать о его вращении, но временное разрешение было недостаточно хорошим для количественного анализа.Иногда шары вращались вокруг вертикальной оси из-за контакта с боковой частью гусеницы, что не позволяло определить угловую скорость.

7 Вывод

Канон Гаусса — это простое устройство, которое представляет собой проницательную задачу оптимизации. Выброс стреляющего шара происходит из-за большой кинетической энергии, передаваемой при столкновении от шара спускового механизма, и из-за ограничения потенциальной энергии магнитного поля дистанционными шарами. Хотя большое количество дистанционных шаров уменьшает глубину потенциальной ямы, из которой стреляющий шар должен вылететь, это также увеличивает потери энергии, возникающие при передаче энергии.Эти два конкурирующих поведения приводят к существованию оптимального количества дистанционных мячей.

Мы представили простую модель, основанную на сохранении энергии, чтобы связать скорость стреляющего шара со скоростью спускового крючка, и нашли линейную зависимость между этими двумя величинами в квадрате. Наша модель опирается на три параметра, а именно: кинетический член вращения α , коэффициент восстановления ε tot и магнитную потенциальную энергию E n , последние два из которых были исследованы экспериментально.Для α мы проверили все возможные значения и в каждом случае обнаружили, что при α = 0,7 модель согласуется с экспериментами. α = 0,7 также помогло лучше понять физику процесса выброса. Линейное поведение было подтверждено экспериментами и пролило свет на конечную скорость, достигаемую последовательностью гауссовского канона. Это и есть главный результат данной работы.

Помимо представленного здесь исследования оптимизации, гауссовский канон демонстрирует множество особенностей, заслуживающих внимания.Например, симметрия между количеством спускового крючка и стреляющего шара (один и один в этой работе) может рассматриваться как обобщение колыбели Ньютона, но также изучаться как распространение солитонной волны через дистанционные шары [4]. Неупругие столкновения, приводящие к конечным потерям в коэффициенте восстановления, также представляют интерес. Поэтому мы считаем, что гауссовский канон — мощный инструмент не только для стрельбы металлическими шарами, но и для обучения и понимания физики.

Список литературы

  1. Дж.А. Рабчук. Винтовка Гаусса и магнитная энергия. Учат. 41, 158 (2003) [CrossRef] [Google ученый]
  2. Д.Каган, Энергия и импульс в ускорителе Гаусса, Phys. Учат. 42, 24 (2004) [CrossRef] [Google ученый]
  3. Неодиммагнит, номер изделия 31-1467, http: // www.clasohlson.com [Google ученый]
  4. Модель синус-гордона и ее приложения (2014 г.), http://www.springer.com/in/book/97833116 [Google ученый]

Цитируйте эту статью как : Åke Andersson, Carl-Joar Karlsson, Hampus Lane, Gaussian cannon, Emergent Scientist 1 , 6 (2017)

Все таблицы

Таблица 1

Значения E n в мДж для больших и малых мячей.

Таблица 2

значений COR, полученных в результате линеаризации рисунка 8, в предположении.

Все фигуры

рисунок 1

Процесс стрельбы из гауссовой пушки. (a) Шарик спускового крючка движется к магниту и ряду стальных шариков. (b) Шарик спускового крючка сталкивается с магнитом со скоростью v в . Энергия столкновения передается через магнит и шарики в линию. (c) Крайний правый шар выбрасывается с начальной скоростью v из .(d) Выброшенный шар достигает скорости v 1 .

По тексту
Рис. 2

Экспериментальная установка для измерения скорости. Пушка Гаусса стоит на деревянной дорожке. Спусковой шар приближается к пушке справа, а слева расположены лазеры для измерения скорости стрельбы.

По тексту
Инжир.3

Установка для измерения силы, приложенной магнитами к одиночному стальному шарику. Мяч подвешен над магнитами, к которым прикреплены грузы. Возвратная сила, действующая на магниты, уменьшает вес, отображаемый на весах, что позволяет рассчитать магнитную силу как функцию разницы в отображаемом весе. Метод, с помощью которого мяч был подвешен на этом изображении, мы использовали для очень малых расстояний ( d <3 мм) между шаром и магнитами.

По тексту
Рис. 4

Сила тяги F 0 , F 1 и F 2 для больших мячей, как функция расстояния d между магнитом и границей мяча. Обратите внимание, что d определяется от самого магнита, поэтому F n определяется только для d n ⋅ 12 мм. E n было получено интегрированием кубического интерполянта (сплошная линия).

По тексту
Рис. 5

Скорости выброса v 1 для маленьких шаров с v 0 как можно меньше, в зависимости от количества шаров и магнитов.

По тексту
Инжир.6

Скорости выброса v 1 для шаров различных размеров, когда v 0 = 0, как функция количества шаров между магнитом и выброшенным шаром n . n = 0 не учитывается, так как выброса не происходит. Для маленьких мячей оптимально n = 5. Для больших мячей его n = 1, минимально возможное n .

По тексту
Инжир.8

Логарифм значений COR отображается на оси y , а количество шариков показано на оси x . Диаметр шара 12 мм, количество магнитов 6 α = 0,7. Линейная регрессия, y = −0,12 n — 0,08, показана сплошной красной линией.

По тексту
Рис. 7

Квадрат скорости выброса в зависимости от скорости срабатывания для маленьких шариков и n = 5.Каждый кружок соответствует одному выброшенному шару. Линейная зависимость является общей характеристикой, независимо от выбора размера мяча и n . Цепная пушка : Когда пушки соединены вместе, квадрат скорости соответствует сходящейся последовательности, представленной зеленой пунктирной линией. При большом количестве пушек конечная скорость соответствует фиолетовому кресту на перекрестке.

По тексту
Инжир.9

Сравнение точек пересечения из линейной регрессии (желтая линия на рис. 7) и точек пересечения из нашей модели (фиксированные точки из уравнения (4)). Поскольку уравнение (4) зависит от α , которое еще не известно, строятся несколько графиков в зависимости от выбора α .

По тексту

Рассказ о том, как сделать пушку Гаусса за семь дней / Sudo Null IT News

На втором курсе университета я получил очень необычный заказ — трехступенчатую пушку Гаусса.Сроки его создания были очень короткими: на все была всего неделя. Кроме того, в пистолете была физически нереализуемая изюминка: изменение полярности магнитного поля катушек, что, по мнению автора пистолета, должно было повысить его эффективность. Однако, поскольку я любил пистолеты Гаусса и хотел начать зарабатывать деньги на своей любимой вещи, я согласился выполнить заказ.

Ничего не предвещало на каникулах …

Это были зимние каникулы, до школы оставалось чуть больше недели.Ничто не предвещало странных заказов, как вдруг мне позвонил друг и спросил, есть ли у меня желание участвовать в разработке настоящего пистолета Гаусса. Конечно, я был за спиной. Денег на ружье обещали выделить сколько угодно (то есть детали, а не плату за работу). Главным условием было вовремя доделать пушку, она также должна была иметь возможность обратной полировки магнитного поля катушек, чтобы снаряд получил дополнительное ускорение, а также мог пробить танк, чтобы имел эффективность не менее 10%.

Ознакомившись со схемой пистолета, просто выпал, потому что это был совершенно секретный чертеж НИИ времен СССР . К сожалению, схема была сожжена инквизицией Не сохранилась, помню только, что автор хотел зарядить неполярные конденсаторы переменным током. В целом заказчик не имел ни малейшего представления о том, как работают пушки Гаусса и электроника в целом, так как он даже не знал, что конденсаторы не заряжаются переменным током.Поэтому пришлось все делать самому.

Еще одним неприятным сюрпризом стало то, что корпус пистолета был уже готов. Поэтому расположение катушек было невозможно изменить, а их размер был ограничен по длине.

Что касается смены полярности катушек … Я пытался объяснить, что энергия на катушке не может «исчезнуть в никуда», однако это было важным условием, хотя благодаря моему предложению реализация смены полярности магнитного поля стало необходимо только на первом этапе, а остальные три работали как в обычных гауссовых пушках.

Начало разработки. Схема управления мостовой катушкой

Оказалось, что в команде только я разбирался в электронике на достаточно высоком уровне. Возможно, поэтому разработка шла круглосуточно целую неделю с перерывами на небольшой сон, хотя нас, «славян», было трое. («Слава», потому что имена всех троих оканчивались на «слава»).

Первым шагом было выяснить, что произойдет в мостовой схеме включения ключей при попытке подать напряжение на катушку в обратном направлении после того, как через нее уже начал течь ток.Для этих целей я использовал симулятор LTSpice с необходимыми библиотеками элементов (которые я взял, вроде как здесь и здесь). Я решил использовать IGBT параллельно в качестве транзисторов. Поиск в Google показал, что параллельное переключение транзисторов IGBT в гауссовской пушке будет работать правильно, если каждый транзистор имеет небольшое дополнительное сопротивление (из памяти вроде 0,1 — 0,5 Ом). Без дополнительных резисторов транзисторы, скорее всего, сгорят один за другим. Также для защиты от самоиндукции каждый транзистор должен иметь защитный диод.В качестве конденсаторов, естественно, использовались обычные электролиты емкостью 330 — 470 мкФ и напряжением 450 вольт. Значение индуктивности катушки для симулятора было получено из расчета катушек в программе FEMM. Для этого управление транзисторами IGBT осуществлялось через специализированные оптические драйверы, поскольку требовалась гальваническая развязка.

В результате выяснилось, что в мостовой схеме при переподключении катушки транзисторы генерируют мощные выбросы обратного тока, несовместимые со сроком службы кремния.Абсолютно ничего не решило эту проблему, да и варистор тоже не спас. С другой стороны, если убрать транзисторы на одной диагонали и оставить там диоды, то получится схема рекуперации энергии. В случае восстановления остаточная энергия катушки после того, как через нее прошел снаряд, возвращается в конденсатор.

Эти две новости я сообщил заказчику. Однако заказчик сказал, что изменение полярности должно быть реализовано обязательно, даже если придется пожертвовать эффективностью (хотя изначально целью было повышение эффективности.). В итоге я просто включил катушку последовательно с дополнительным резистором, величина которого подбиралась исходя из допустимых значений обратного тока транзисторов.

Расчет катушек

Возможно, именно тогда, когда я столкнулся с расчетом катушек для пушки Гаусса, я впервые узнал, что что-то может быть вычислено компьютером часами, если не всеми днями. Как я уже писал ранее, расчет производился с помощью специального скрипта в программе FEMM.Мой друг дал мне «настоящий» сценарий для расчетов. Кому интересно, вы можете поискать в Интернете по запросу «coilgun_cu.lua» или скачать здесь, пока ссылка работает. Также есть два ресурса (здесь и здесь), где я читал об одних и тех же транзисторах IGBT, о FEMM и многом другом.

После завершения расчетов с оптимизацией были получены значения скорости снаряда, КПД пушки, количества оборотов и т. Д. На самом деле эти значения нельзя назвать единственно оптимальными, при выборе параметров оптимизации нужно руководствоваться технической интуицией, поэтому нет никаких гарантий, что эти значения будут лучшими.Скорее всего, они будут лучшими только в определенном диапазоне параметров катушки.

Управление пистолетом

Поскольку пистолет трехступенчатый, возникает вопрос, как переключать катушки. Для определения наличия снаряда перед катушкой было решено использовать стандартное решение в виде оптических датчиков (советую покупать для этих целей импортные ИК-светодиоды, так как старые отечественные потребляют много энергия). Было решено определять сигналы с датчиков с помощью внешних прерываний микроконтроллера серии AVR.Микроконтроллер также измерял напряжение на конденсаторах и издавал соответствующие звуки на двух уровнях заряда: когда конденсаторы полностью заряжены, и когда они близки к полному заряду (80-90% от максимума).

Преобразователи напряжения

Для зарядки конденсаторов общей емкостью почти 2000 мкФ до напряжения 450 вольт от аккумулятора на 12 вольт требовался достаточно мощный преобразователь. Мне было лень делать преобразователь с нуля, поэтому я просто снял его со своего собственного пистолета Гаусса.Кому интересно, это был трансформатор Вальдемара.

Для питания затворов транзисторов IGBT в верхней части моста мне понадобилось гальванически изолированное напряжение, которое я решил получить с помощью обычного блокирующего генератора. В результате к пушке был добавлен еще один преобразователь напряжения.

Создание печатных плат

В то время я использовал Sprint-Layout для создания печатных плат. Эта программа очень проста в освоении и использовании для небольших проектов.

Нарисовав все схемы, я распечатал их на глянцевой бумаге, а затем утюжил рисунки на подготовленном листе стекловолокна с медным односторонним покрытием.Потом оставалось протравить платы, олово, потом припаять детали … И так со всеми 5 платами.

Луженые печатные платы

Обратная полярность

сборка и тестирование

Собрав все вместе, я получил кое-что в воде из этого:

И первый тест показал отказ идея смены полярности катушки. Транзисторы сгорели даже при большом добавочном сопротивлении, а КПД упал настолько, что снаряд «выкатился» из пушки.Если снаряд не выкатился, а вылетел, транзисторов хватило максимум на пять выстрелов. В итоге я предложил оставить переполюсовку только внешне, а на обратной стороне платы переделать схему, чтобы работа первой ступени пушки не отличалась от работы двух других ступеней.

Во всяком случае рекуперация энергии сработала, и это было заметно (хоть один плюс от использования мостовой схемы для катушек).

Эффективность орудия была окончательно неизвестна.Однако во время одного из испытаний орудия я недооценил его мощность, и снаряд пробил стену и снес полгорода выдолбил пластиковый цветочный горшок, стоявший позади цели. В общем, пушка смогла вымыть стенку большой банки, набитой гвоздями.

Итого.

Заказчик остался доволен результатом. Мы получили деньги (надо сказать, теперь я понимаю, что их на такую ​​работу не хватило) и разделили то, что мы заслуженно поровну, между собой в неравной пропорции.

Позже я обнаружил свое детище в бизнес-инкубаторе, где она лежала для красоты. Ее тоже показали на одном фестивале, правда, на тот момент она уже не работала.

Фото с фестиваля Animau 2015

Future War Stories: The FWS Armory: The Gauss Gun


В научной фантастике сражения часто ведутся с применением разнообразного оружия. Все, от плазменных винтовок мощностью 40 Вт до мифических лазерных мечей. Но какое реалистичное оружие будут использовать наши солдаты будущего? Многие ошибочно полагали, что в 21 веке в боевых действиях будут использоваться лазерные бластеры и ядерное оружие.Тем не менее, большинство оружия на поле боя такое же или очень похоже на оружие, которое использовалось сорок лет назад. Помимо уже знакомого нам лазерного бластера, существует оружие, основанное на приведении в действие подрывников с помощью магнитных полей. В этом нет ничего нового в сфере научной фантастики, и они продолжают появляться в научно-фантастических произведениях, но разница в том, что военные организации и компании тратят большие деньги на НИОКР, чтобы внедрить это оружие будущего в наши дни. Часто авторы используют пушки Гаусса, но часто путают пушки Гаусса с пушками Рельса.Согласно заявлению миссии FWS, мы попытаемся прояснить ситуацию с помощью пушки Гаусса и изучить, как будущая военная организация могла бы развернуть такое оружие. От себя лично, из всех систем кинетического оружия (KEW), пушка Гаусса — моя любимая.
Во-первых, ружья Гаусса известны под разными названиями: Mass Drivers (много
большего размера, используется для космических перевозок), Пушка Сороконожка, Пушка с магнитной лестницей и, если она сверхпроводящая, Пушка Гасителя. Имя Гаусс названо в честь Карла Фридриха Гаусса, который разработал математику, лежащую в основе использования магнетизма для ускорения примерно в 1830-х годах.Однако настоящая заслуга должна принадлежать Кристиану Биркеланду, который попытался разработать магнитное оружие около 1900 года. Базовая операция пушки Гаусса кажется достаточно простой … ферромагнитный снаряд проталкивается / протягивается через серию поэтапно заряженных Магнитных катушек. Снаряд достигает середины катушки, он выключается, и включается следующая катушка, чтобы вытащить пулю вниз по стволу, это называется переключением. Снаряд будет увеличивать скорость во время этого толкания / вытягивания и зависит от количества витков, называемых ступенями. Gauss Guns verse Rail Guns
Эти два разных типа магнитного оружия часто путают. Как ни странно, большинство рельсовых пушек в научной фантастике на самом деле являются гауссовскими пушками, например, в Metal Gear Solid . Рельсовые пушки использовали два токопроводящих «рельса» для приведения в движение башмака, в то время как Гаусс использует катушки, а рельсовые пушки генерируют большое количество тепла посредством электричества и фиксации. Это вызывает необходимость замены рельсов. ВМС США в настоящее время экспериментируют с рельсовыми пушками, и они показали, что они генерируют высокие скорости, в то время как большинство проектов военных койлганов все еще пытаются оторваться от земли из-за того, что они не обеспечивают скорости HV.

Преимущества оружия Гаусса

  • Бесшумный: , поскольку в нем нет движущихся частей и химического топлива, пушка Гаусса бесшумна во время стрельбы, что делает его идеальным для снайперской винтовки, как в играх Cyrsis .
  • Без дульной вспышки: Опять же, никакое химическое топливо не перемещает пулю вниз по стволу к врагу, поэтому нет необходимости в глушителе звука, или контрольная пушка мигает до нулевой позиции врага
  • Нет движущихся частей: пушка Гаусса могла быть защищена от любых сред, что делало ее идеальным вариантом для ведения войны за пределами мира и менее склонной к поломкам.
  • High-Velocity Slugs: Большой толчок для оружия на основе Гаусса обусловлен его предполагаемой способностью генерировать притяжение / толчок для пули, летящей со скоростью выше 3000 метров в секунду (м / с). Это сделало бы относительно небольшую пулю способной нанести огромный урон, во многом как машины поражения, используемые американской системой противоракетного щита.
  • Больше боеприпасов, меньше вес: Любые военные, использующие оружие Гаусса, заметят, что все, от танков до пехоты, может нести больше пули для их оружия Гаусса, чем обычное оружие с химическим двигателем.Поскольку единственным необходимым элементом был сабо, а не громоздкая оболочка, наполненная порохом, можно было нести больше вещей с меньшим весом и меньшим пространством.
Недостатки оружия Гаусса
  • Мощность: Самый большой недостаток при развертывании переносной пушки Гаусса для пехоты или специальных операций — это требования к мощности для этих орудий, чтобы стрелять пулями на высоковольтных скоростях.
  • Обслуживание на месте: Пушка Гаусса не имеет движущихся частей, но имеет большую электрическую проводку. Можно ли сделать это оружие «усиленным» для полевых работ? И сможет ли портативный Gauss использоваться в полевых условиях солдатами без диплома в области электротехники?
  • Задержка зарядки: Настоящие пушки Гаусса требуют полной зарядки, что является задержкой, и задержки могут быть смертельными в бою.Это можно увидеть в (в основном плохом) фильме Demolition Man, , когда магнитное ручное оружие требует времени между выстрелами.
  • Неисправность катушки: Агентство DARPA США экспериментировало с 48-ступенчатым минометом … что, если одна или несколько из этих катушек выйдут из строя при выстреле 81-миллиметрового боевого миномета сбоку от трубы. В то время как необходимость в многоступенчатом койлгане, чтобы толкать / тянуть снаряд до высоких скоростей, каждая ступень должна включаться и выключаться в нужный момент. Это много «если» для системы вооружения.
  • Насыщение снаряда: Это когда магнитное поле не может увеличить намагниченность снаряда, что приводит к потере скорости и эффективности оружия.

Реальные пушки Гаусса
Если у вас есть талант, знания и некоторые способности, вы тоже можете построить собственное ружье Гаусса! Самодельные койлганы широко распространены в Интернете, в основном они одноступенчатые (ограничивают кинетический удар пули) и однозарядные.Я видел только одну, которая была скорострельной моделью, но имела ограниченную летальность. Некоторые из этих самодельных койлганов относятся к типу «болтов» и разбивают стекла, разбивают модели самолетов и деревянные доски.
В «Популярной механике» 1933 года была представлена ​​модель пулемета Гаусса, была написана история о «бездымном бесшумном пулемете». Однако, как мы все знаем, во время Второй мировой войны не было пулеметов Гаусса, покопавшись в Интернете, кажется, что пулемет Гаусса не работал.DARPA экспериментировало со 120-мм минометом Гаусса, который использовал для стрельбы 1,6 МДж, и нынешним 81-мм минометом, который может использоваться в качестве замены HUMMV, Joint Light Tactical Vehicle. Китайцы работают над оборонительной пушкой Гаусса, а США планируют создать самолет с электромагнитным управлением Catapult для следующего авианосного класса Gerald R. Ford . Применение гауссовского оружия в военных целях


Бронированные силовые костюмы / Механика

Теперь у вас есть 20 секунд…
Шагающие танки, или механики, могли быть естественной платформой для установки мощных магнитных пусковых установок и служить артиллерийской поддержкой на передовой для пехотных подразделений, где танки или огневые базы могли быть объединены. 25-миллиметровая винтовка Гаусса используется моим американским подразделением APS в моей книге Endangered Species в качестве DMR, системы противоракетной обороны и противотанковой винтовки.


Пехотная переносная пушка

В современных вооруженных силах безоткатные винтовки наиболее близки к пушкам Гаусса, и в моих собственных работах MSF именно так футуристические армии развертывают магнитное оружие с помощью пушек, обслуживаемых экипажем.Эти переносные пушки Гаусса теоретически могут быть использованы против укрепленных городских целей, мехов и, конечно же, танков. В пехотных частях каждый солдат может иметь несколько пуль, например, современные ракеты LAW или боеприпасы для пулеметов.



Антиматериальная винтовка

Помните штурмовую пушку «Кобра» из Robocop ? Это может быть мощность ручной пушки Гаусса и самая портативная пушка, которую только может получить койлган. Как нынешние военные 12.7-мм и 20-мм «снайперские» винтовки, антиматериальная винтовка Гаусса может использоваться для поражения всех видов мягких и твердых целей, более того, это сделает концепцию системы вооружения HV EM пригодной для сил специальных операций и пехоты. из-за его специфического использования, и они не будут зависеть от винтовки в качестве своего основного наступательного / оборонительного инструмента войны.


Гаусс «Ружье»
Если вы помните мою флеш-фантастику Custom, , то вы читали о портативных пушках Гаусса, заряжаемых флешетом (дротиком).Это также можно было бы сделать, если бы устройство для хранения быстрого дампа было достаточно маленьким, и превратить его в нечто похожее на современное ружье. Ручной насос можно было использовать для зарядки конденсаторов и доставки всевозможных неприятных боеприпасов. Я думаю, капрал Хикс сказал это лучше всего: « Я приберегу это для близких встреч …»

Space Warfare

В библии MSF, 1996 ALIENS: Colonial Marines Technical Manuel Ли Бриммикомб-Вуда, он рассказывает об использовании рельсотроновой пушки Sulaco в космической войне.Согласно тексту, в то время как лучи частиц / лазерные лучи и ракеты являются предпочтительным методом уничтожения вражеского корабля на боевых дистанциях, смертельный удар — это снаряд с магнитным двигателем. В то время как у ракет и лучей DEW есть контрмеры, снаряд, летящий на сверхскорости, пробивает корпус звездолета, и никакая броня не является достаточно толстой, чтобы отразить снаряд HV. Тем не менее, саботажей с рельсотронами можно было избежать, поскольку они движутся со скоростью света и могут быть сбиты защитными лазерами. В моей собственной книге Endangered Species во время строго научного орбитального космического сражения человеческие корабли используют «выстрел Гаусса», залп магнитных гранул для захвата вражеской ракеты.


Гаусс Танковая ЭМ-пушка

Резервуар M50 ONTOS
Танки станут естественной платформой для размещения на планете вооружения Гаусса. Применение этой технологии позволило бы танку нести больше боеприпасов, чем текущий ОБТ, только за счет необходимого подрывника, а не топлива. Кроме того, это может сделать башмаки намного меньше, чем используемые в настоящее время 105/120 мм.Мы могли видеть танковые пули Гаусса, которые были ближе к размерам снарядов танков времен Второй мировой войны, например, 66 мм, 75 мм и ужасные 88 мм. Я лично убежден, что 90-мм пушка M808B MBT Scorpion HV использует технологию Гаусса.



На автомобиле

Установка переносной пушки Гаусса на HUMMV или другой внедорожник, похожий на джип, повысит тактические возможности по борьбе с бронетехникой и прочными зданиями в городских условиях…и это было бы действительно круто.






Тяжелая космическая система запуска

Еще одно применение технологии Gauss, наряду с рельсотронами, — это пусковая платформа, известная как Mass Drivers. Использование массовых двигателей состоит в том, чтобы вывести полезную нагрузку на низкую орбиту для пикапа или запустить ракеты без явных признаков запуска химической ракеты-носителя. Ходили слухи, что пусковые установки Viper от BSG являются своего рода массовым драйвером.




Почему пушки Гаусса НЕ находятся на военной службе?

Основная причина того, что пушки Гаусса не устанавливаются на HUMMV или на ударные вертолеты, заключается в том, что в настоящий момент мы не можем генерировать электромагнитные поля для создания пули, летящей со скоростью выше 3000 м / с. Большинство самодельных Coilguns могут разогнать свои пули со скоростью не более футов в секунду, чем у пейнтбольного ружья.Кроме того, большинство этих хобби-ружей Гаусса подключены к основному источнику питания, например, к местной электросети. Но все эти причины бледнеют по сравнению с другой реальной причиной — простотой современного оружия. солдатские прицелы с красной точкой опускаются, вы знаете, что еще работало? Сам пистолет. Удивительно думать, что современная штурмовая винтовка не требует для работы никакой формы электричества, только пуля, пружины, масло и человек.Даже для страйкбола и пейнтбола нужны батарейки и / или источник газа, но не старый добрый АК-47, он может работать в холодном разреженном воздухе А-Стана, просто отлично. В настоящий момент оборудование, работающее от батарей, такое как PEQ2, прицелы HUD и NVG, заставляет солдат и командование беспокоиться о запасе батарей в полевых условиях, просто посмотрите HBO Generation Kill. Что-то вроде пушки Гаусса потребует больше батарей и больше боеприпасов. На данный момент химический снаряд по-прежнему остается королем… ну, пока инопланетяне не попытаются нас завоевать.

Примеры оружия на основе Гаусса в научной фантастике:


Ластик (1996)
EM-1 представлял собой оружие на магнитной основе, стреляющее алюминиевыми снарядами со скоростью света (ХАХА!) И оснащенное рентгеновским прицелом. Скорее всего, это была действующая пушка Гаусса.
Гандам и другие разные Аниме / Манга:
Я большой поклонник японского аниме / манги, так как с 1979 года, и поле битвы усеяно использованием магнитного оружия.Кое-что из него Гаусса, но еще называется рейлган … знак. Их просто слишком много, чтобы перечислить …








Bubblegum Crisis:

Один из моих самых любимых аниме-сериалов — это 2031 Bubblegun Crisis , и Присс — одна из моих любимых дам из научной фантастики … Одно из видов оружия, установленное в костюме первого поколения Priss, — это игольчатый пистолет, который похоже, использует магнетизм для стрельбы, скорее всего, Гаусс…

Mechwarrior:


Одним из лучших моментов в взрослении в 1980-х годах было играть в олдскульные игры, такие как Battletech , и уничтожать врагов сокрушительным раундом Гаусса. Это было ужасно! Это также было моим знакомством с термином и использованием орудий Гаусса.




Серия Starcraft: Terran Marine C-14
Многое сделано из 8-миллиметрового шипа Gauss, стреляющего из основного орудия Terran Marines…. но из статьи, которую я прочитал (ссылка ниже), похоже, что разработчики игры не понимают, что такое пушка Гаусса и как она работает … Я видел, как гильза выбрасывается, когда C-14 стреляет . Серьезно, прочтите статью по ссылке ниже, она не разочаровывает.

Землетрясение-2
Впервые я услышал термин «койлган», когда играл в Quake 2 … когда выстреливают из пушки, на самом деле появляется узор из штопора, который идет за пулей! Я скучаю по саундтреку NIN и гвоздику из первой игры Quake




Crysis 1 и 2
Мне еще предстоит поиграть в эти FPS-игры … которые я планирую исправить, но в играх Crysis действительно используется портативная снайперская винтовка Гаусса и сюрприз! Кажется, на самом деле это основано на реальном научном поведении настоящей пушки Гаусса!





Серия HALO:
Противодействию плазменной технологии Ковенанта является магнитное оружие ККОН, и Bungie фактически исследовала работу и использование пушки Гаусса в футуристическом военном оружии, таком как 25-мм пушка Гаусса Warthog, для массивной пушки MAC, установленной на военные корабли и станции планетарной защиты.Я чертовски люблю HALO … Луна — суровая госпожа :
В этой классической ранней научной фантастике лунное восстание использует катапульту с двигателем массы в качестве мощного оружия, чтобы заставить Землю предоставить им свободу. Скорее всего, это одно из первых применений массового двигателя в качестве внеземной космической артиллерии.





Wing Commander (Игра)
В середине 90-х я играл во все отличные игры Wing Commander , и одним из самых любимых видов оружия против истребителей кошек-пришельцев был массовый драйвер.Согласно вики-сайту Wing Commander , Mk. 30A был пистолетом Гатлинга с двигателем массы. Милая! Чувак, как этот фильм отстой?


Разрушитель
Модель H&K G-11 представляет собой своего рода портативную винтовку Гаусса, названную в фильме «Магнитным ускорителем». Она известна своей мощью, но отстает от времени перезарядки и является паршивым фильмом. Загружать.
District 9:
Репетирная винтовка «Креветка», скорее всего, является винтовкой Гаусса, исходя из конструкции и повреждений.






Турок:
В новой игре 2008 Turok , хотя и не такой уж большой, все же была «импульсная» винтовка Гаусса…. хотелось бы, чтобы эта игра была лучше … что-то из детства должно остаться там.





Fallout 3:
Введите слово «Gauss gun» в изображения Google, и эта проклятая игра выскочит … Я еще не играл в нее … но кажется, что винтовки Gauss используются во всей серии Fallout .



Серия Half-Life:
Похоже, что в серии мало оружия на основе Гаусса, например, пушка Тау. Я играл (слишком) много в Half-Life, и я не вижу, чтобы установленная на багги пушка была Гауссом … черт возьми! Теперь мне нужно поиграть в HL2, чтобы проверить это! Проклятия!






Вавилон 5:
Центаврианский флот использовал массовые погоны для бомбардировки родного мира Нарнов в каменном веке в эпизоде ​​ «Долгая сумеречная борьба».
X-COM: UFO Defense:
Судя по различным сайтам и поисковым запросам, человеческие силы X-COM используют оружие Гаусса для борьбы с инопланетянами, что заставляет меня думать, что у людей Звездных врат , возможно, есть свои идеи для рельсотроны, используемые в серии отсюда … хммм ..









ССЫЛКИ

Вот сайт доморощенных пистолетов Gauss:

Вот одна из лучших статей, когда-либо написанных о Starcraft Terran C-14 Gauss Rifle:


Вот ссылка на страницу Battletech Wiki на винтовке Гаусса:
http: // www.sarna.net/wiki/Gauss_Rifle

Видео о скорострельном ружье:
http://www.youtube.com/watch?v=eHv33mH6Nq0&feature=related

Видео о винтовочном ружье, которое является одним из лучших примеров оружия Гаусса:
http://www.youtube.com/watch?v=6mobpTrl7cA

Одна из самых крутых и красивых винтовок Гаусса:
http://www.youtube.com/watch?v=7LjnhhtHojM

Медицина 21-го века: пушки Гаусса, волшебные пули и хирурги-магнитные миллиботы

Этот сайт может получать партнерские комиссии за ссылки на этой странице.Условия эксплуатации.

Где-то на рубеже 20-го века выдающийся врач Пауль Эрлих придумал слово zauberkugel или «волшебная пуля» для описания новых лекарств, над которыми он работал для лечения сифилиса и рака. Теоретически такие лекарства оставят здоровые ткани нетронутыми, а нацелены только на больных.Позже психологи использовали этот термин для описания феноменально распространенной паники, которая возникла, когда ничего не подозревающая американская публика транслировала эпический триллер Г. Дж. Уэллса 1938 года Война миров .

Между прочим, эти психологи также любили называть свою теорию волшебной пули «моделью шприца для подкожных инъекций», отражая недавно обнаруженную способность СМИ с максимальной точностью внедрять радикальные концепции прямо в умы плененной аудитории. Хотя ни одна из высоко идеализированных волшебных пуль, о которых мы только что упоминали, не может быть полностью реалистичной концепцией, настоящая волшебная пуля, которой можно по желанию направлять по всему внутреннему пространству тела, в последнее время стала заслуживающей доверия концепцией.Мы не имеем в виду смертоносную пулю, которая часто следует по сильно искаженной траектории. Вместо этого мы говорим об устройстве, стреляющем из гораздо более управляемого вида оружия, а именно, так называемого пистолета Гаусса, в честь известного математика с таким же именем.

Подобно катушечной или рельсовой пушке, гауссовская пушка линейно ускоряет объект с помощью электромагнитных полей. Он также может быть настроен для хранения потенциальной энергии в положениях объектов внутри своего канала, а затем для усиления кинетической энергии падающей частицы путем преобразования этой потенциальной энергии в большую кинетическую энергию, добавляемую к выходящему объекту.Простое видео, вероятно, намного более четко иллюстрирует основной принцип:

Исследователи Аарон Беккер, Уажди Фелфул и Пьер Дюпон построили доказательство принципа действия пушки Гаусса, которая может приводить в движение крошечное устройство, которое они называют миллиботом. тело. В то время как несколько исследователей уже установили стандартные аппараты МРТ с возможностью горячей замены или создали специальные «октомаги» для магнитного управления катетерами и другими устройствами по жидкостным отсекам тела, это первый признак того, что силы, достаточно высокие, чтобы преодолевать твердые барьеры в теле, могут быть достигается магнитным путем.

Основная хитрость этой схемы заключается в предварительной загрузке камеры иглы для подкожных инъекций серией намагничиваемых стальных шариков и прокладок. Преимущество использования шариков из легированной стали вместо обычных высокопрочных неодимовых магнитов двоякое: неодимовые постоянные магниты имеют более низкое магнитное насыщение (всего 77% от магнитной насыщенности стали, они могут производить только 43% от эквивалентной магнитной силы стали), и их магнетизм нельзя отключить. С другой стороны, у стальных электромагнитов сила уходит при выключении электромагнита.Если бы вы вводили в тело постоянные магниты, например, съедая их, ваш кишечник быстро сжался бы, и магниты неумолимо проникали бы сквозь ткани во взаимном притяжении.

Ключевой вывод исследователей состоит в том, что катушки аппарата МРТ могут быть использованы для создания пушки Гаусса. Есть разные способы настройки и запуска МРТ, но для наших целей мы можем рассматривать его как электродвигатель.MR-сканер действует как статор и создает движущие моменты на роторе исполнительного механизма, содержащем сегнетоэлектрический материал. Чтобы создать максимальный крутящий момент, меньшие градиентные катушки (в отличие от большого статического поля МРТ) необходимо поставить под контроль замкнутого контура, или, на моторном жаргоне, — коммутацию. Если все сделано правильно, должно быть возможно контролировать более одного объекта внутри канала ствола.

Пистолет Гаусса позволит крошечным устройствам преодолевать барьеры между жидкостными камерами или даже проходить сквозь твердые ткани.Эта возможность будет иметь решающее значение для доступа к удаленным уголкам желудочковой системы мозга, например, и может иметь немедленное применение в таких условиях, как гидроцефалия, когда нарушается надлежащий поток через эти камеры. Прелесть пушки Гаусса в том, что магниты МРТ делают все — устанавливают компоненты, заряжают их и запускают. После того, как баллистический компонент хирургической процедуры миллибота будет выполнен, управление миллиботом теоретически перейдет к стандартной маломощной МРТ-навигации.

Чтобы читатель не подумал, что это всего лишь пирожок в небе, мы должны привести некоторые точные цифры. Авторы отмечают, что максимальный градиент, доступный в большинстве клинических сканеров, составляет около 20-40 мТл / м. Это создаст силу на намагниченной стальной частице, равную 36-71% ее гравитационной силы. Другими словами, не так уж много сил для работы. Были опробованы специальные высокопрочные градиентные катушки до 400 мТл / м, но они не являются практической модернизацией большинства аппаратов МРТ. Для общего сравнения, чтобы протолкнуть иглу 18 калибра через 10-миллиметровую мышцу, требуется около 0.6Н силы.

Мы спросили корреспондента Пьера Дюпона напрямую, что может тушить пушка Гаусса. Он сказал, что они уже продемонстрировали глубину проникновения до 15 мм в фантом ткани мозга с помощью иглы 18 калибра. Следует отметить, что настоящий мозг в основном состоит из липидов и белков цитоскелета, которые, как следует ожидать, будут вести себя нелинейно в отношении ударов. Другими словами, как и поверхность бассейна, скорость удара должна сильно влиять на жесткость материала, которую ощущает проникающий объект.

На основном изображении вверху показана коммерческая магнитная навигационная система, уже используемая для сложных кардиологических процедур. Операторы даже не сидят в хирургическом амфитеатре, а скорее управляют шоу из отдельной диспетчерской. Это устройство, называемое дистанционной магнитной навигационной системой Niobe, направляет катетер через сосудистую сеть, сгибая его в различных контрольных точках, которые реагируют на магнитное поле. Уже будучи незаменимой в операционной, когда такие устройства, как Niobe, в конечном итоге добавят мощные насадки в стиле пистолета Гаусса, удаленная роботизированная хирургия вступит в новую эру.

Некоторое время назад мы обсуждали некоторые тонкости установки и управления нервным оборудованием в желудочковой системе мозга. Из 1700 мл или около того доступного пространства в нашем черепе, 1400 мл — это сам мозг, 150 мл — для крови и 150 мл — для спинномозговой жидкости (CSF), в которой плавает мозг. Дополнительные 30 мл спинномозговой жидкости циркулируют внутри сети камер в центре мозга, известной как желудочковая система. Это довольно просторная рабочая среда.Тонкие мембраны, разделяющие эти пространства, — это как раз те цели, по которым может работать пушка Гаусса. Следует отметить, что одной из ключевых процедур было бы создание или зашивание проходов между мозгом и более крупными иммунными и лимфатическими системами организма.

Мы не будем здесь ничего говорить, кроме как упомянуть, что всего неделю назад вряд ли кто-то мог бы предположить, что центральная нервная система имеет какую-либо классическую лимфатическую систему, о которой можно было бы говорить. Теперь каждый хочет знать, как управлять им и получать к нему доступ, чтобы обеспечить постоянное здоровье и силу мозга.

Как сделать многоступенчатый Гаусс Ган. Мощный Gauss Gauss

Как сделать многоступенчатый Гаусс-Ган. Мощный Gauss Gauss

Представляем схему электромагнитной пушки на таймере NE555 и микросхеме 4017B.

Принцип степени электромагнитной (гауссовой) пушки основан на быстром последовательном срабатывании электромагнитов L1-L4, каждый из которых создает дополнительную силу, ускоряющую металлический заряд.Таймер NE555 отправляет импульсы на микросхему 4017 с периодом около 10 мс, частота импульсов сигнализирует светодиод D1.

При нажатии на кнопку PB1 микросхема IC2 с той же интригой последовательно открывает транзисторы C TR1 через TR4, в коллекторную цепь которой входят электромагниты L1-L4.

Для изготовления этих электромагнитов нам понадобится медная трубка длиной 25 см и диаметром 3 мм. Каждая катушка содержит 500 витков проволоки толщиной 0,315 мм, покрытой эмалью.Катушки должны быть выполнены таким образом, чтобы они могли свободно перемещаться. В качестве снаряда используется кусок гвоздя длиной 3 см и диаметром 2 мм.

Пистолет может питаться как от аккумулятора на 25 В, так и от сети переменного тока.

Изменив положение электромагнитов для достижения наилучшего эффекта, из рисунка выше видно, что интервал между каждой катушкой увеличивается из-за увеличения скорости снаряда.

Это конечно не настоящая пушка Гаусса, а рабочий прототип, на основе которого можно, по схеме, собрать более мощную гауссовскую пушку.

Прочие виды электромагнитного оружия.

Помимо магнитных ускорителей масс, существует множество других видов оружия, использующих для своего функционирования электромагнитную энергию. Рассмотрим самые известные и распространенные их виды.

Электромагнитные ускорители Масса .

Помимо Гаусса Ганова, существует еще как минимум 2 типа ускорителей массы — индукционные ускорители массы (катушка Томпсона) и железнодорожные ускорители, а также «Rail Ghana» (от английского «Rail Gun» — рельсовая пушка).

В основе функционирования индукционного ускорителя масс лежит принцип электромагнитной индукции. В плоской обмотке создается быстро увеличивающийся электрический ток, который вызывает переменное магнитное поле в пространстве вокруг пространства. В обмотку вставлен ферритовый сердечник, на свободном конце которого зацеплено кольцо из токопроводящего материала. Под действием переменного магнитного потока в прокалывающем кольце в нем возникает электрический ток, который создает магнитное поле противоположного направления относительно поля обмотки.Кольцо начинает отталкиваться от поля обмотки и разгоняется, стекая со свободного конца ферритового стержня. Чем короче и сильнее импульс тока в обмотке, тем мощнее летит кольцо.

В противном случае работает ускоритель рельсов. В нем токопроводящая оболочка движется между двумя рельсами — электродами (откуда и получила свое название — рельс), по которым и подается ток.

Источник тока подключается к рельсам в их основании, поэтому ток течет как бы в разрезание снаряда, и магнитное поле, создаваемое вокруг проводников, с током, полностью сосредоточенным за проводящей оболочкой.В этом случае оболочка представляет собой проводник с током, помещенный в перпендикулярное магнитное поле, созданное рельсами. Сила Лорена действует по всем законам физики и направлена ​​в противоположную сторону от рельса и ускоряющей оболочки. С изготовлением рельса связан ряд серьезных проблем — импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы оболочка не испарялась (ведь через нее протекает огромный ток!), Но не было бы ускоряющего сила, ускоряющая его вперед.Следовательно, материал снаряда и направляющей должен иметь как можно большую высоту, снаряд — как можно меньшую массу, а источник тока — как можно меньше и меньшую индуктивность. Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые веса до сверхвысоких скоростей. На практике рельсы изготавливаются из серебра, покрытого серебром, в качестве снарядов используются алюминиевые глыбы, в качестве источника питания — батарея высоковольтных конденсаторов, а сам снаряд перед входом в рельсы пытается выдать как можно большую начальную скорость. по возможности с использованием пневматического или огнестрельного оружия.

Помимо ускорителей массы, электромагнитное оружие включает источники мощного электромагнитного излучения, такие как лазеры и магнетроны.

Laser всем известен. Он состоит из рабочей жидкости, в которой создается обратная заселенность квантовых электронов электронами, резонатора для увеличения пробега фотонов внутри рабочего тела и генератора, который будет создавать эту обратную заселенность. В принципе, инверсная населенность может быть создана в любом веществе, и в наше время легче сказать, из чего лазеры не делают.

Лазеры классифицируются по рабочему телу: рубиновый, CO2, аргон, гелий-неон, твердотельные (GaAs), спиртовые и т. Д., По режиму работы: импульсные, непрерывные, псевдонепрерывные, могут быть классифицированы по количество используемых квантовых уровней: 3 уровня, 4 уровня, 5-й уровень. Также лазеры классифицируются по частоте генерируемого излучения — микроволновое, инфракрасное, зеленое, ультрафиолетовое, рентгеновское и т. Д. КПК лазера обычно не превышает 0,5%, но теперь ситуация изменилась — лазеры полупроводниковые (GaAs- на твердотельных лазерах) имеют КПД более 30% и сегодня могут иметь мощность выходного излучения не хуже 100 (!) Вт, т.е.е. Сравним с мощными «классическими» рубиновыми лазерами или СО2. Кроме того, существуют газодинамические лазеры, менее похожие на другие типы лазеров. Их отличие в том, что они способны производить непрерывный луч огромной мощности, что позволяет использовать их в военных целях. По сути, газодинамический лазер представляет собой реактивный двигатель, перпендикулярный газовой струе, в которой находится резонатор. Горячий газ, выходящий из сопла, находится в состоянии обратной заселенности.

Стоит добавить к нему резонатор — и многосоставный поток фотонов полетит в космос.

СВЧ-пушки — основным функциональным узлом является магнетрон — мощный источник СВЧ-излучения. Недостатком СВЧ-пушки является чрезмерная даже по сравнению с лазерами опасность использования — СВЧ-излучение хорошо отражается от препятствий и в случае стрельбы в закрытом помещении облучением будет буквально все внутри! Кроме того, мощное микроволновое излучение смертельно для любой электроники, что тоже необходимо учитывать.

А почему, собственно, именно «Гаусс Ган», а не Томпсон открывает рельсы или радиационное оружие?

Дело в том, что из всех видов электромагнитного оружия самое простое в изготовлении Гаусс Ган. Кроме того, он имеет довольно высокую по сравнению с другими электромагнитными стрельбами эффективность и может работать при низких напряжениях.

На следующем этапе ступени появляются индукционные ускорители — первооткрыватели (или трансформаторы) Томпсона. Для работы требуется чуть более высокое напряжение, нежели для обычного гауссова, тогда это, пожалуй, сложность лазеров и микроволн, да и на самом последнем рельсотоне, для которого дорогие конструкционные материалы, безупречный расчет и точность изготовления, дорогое и мощное источник обязателен.Энергия (высоковольтные конденсаторы батареи) и многое другое дороже.

Кроме того, Гаусс Ган, несмотря на свою простоту, обладает невероятно большим пространством для проектных решений и инженерных изысканий — так что это направление достаточно интересное и перспективное.

СВЧ-пушка своими руками

Прежде всего, предупреждаю: это оружие очень опасно, при изготовлении и эксплуатации соблюдайте максимальную осторожность!

Короче я вас предупредил. А теперь приступим к изготовлению.

Берем любую микроволновку, желательно самую маломощную и дешевую.

Если он сгорел, не беда — лишь бы Магнетрон работал. Вот его упрощенная схема и вид изнутри.

1. Лампа освещения.
2. Вентиляционные отверстия.
3. Магнетрон.
4. Антенна.
5. Волновод.
6. Конденсатор.
7. Трансформатор.
8. Панель управления.
9. Привод.
10. Поддон вращающийся.
11. Сепаратор с роликами.
12. Защелка дверная.

Далее уберите оттуда этот самый магнетрон. Магнетрон разрабатывался как мощный генератор электромагнитных колебаний микроволнового диапазона для использования в радиолокационных системах. В микроволнах есть магнетрон с частотой микроволн 2450 МГц. В работе магнетрона происходит процесс движения электронов в присутствии двух полей — магнитного и электрического, перпендикулярных друг другу. Магнетрон — это двухэлектродная лампа или диод, содержащий раскаленный катод, излучающий электроны, и холодный анод.Магнетрон помещен во внешнее магнитное поле.

Пистолет Гаусса своими руками

Анодный магнетрон имеет сложную монолитную конструкцию с системой резонаторов, необходимой для усложнения структуры электрического поля внутри магнетрона. Магнитное поле создается катушками с током (электромагнитом), между полюсами которых размещен магнетрон. Если бы не было магнитного поля, электроны, вылетающие из катода почти без начальной скорости, двигались бы в электрическом поле по прямым линиям, перпендикулярным катоду, и все упали бы на анод.В присутствии перпендикулярного магнитного поля траектория электрона закручивается силой Лоренца.

У нас магнитола продается б \\ в магнетонии 15 числа.

Это магнетрон в разрезе и без радиатора.

Теперь вам нужно знать, как его запитать. По схеме видно, что требуется тепло — 3В 5а и анод — 3Q0.1А. Эти значения питательности применимы к магнетронам из слабых микроволн, а для мощных могут быть несколько больше.Мощность магнетрона современных микроволновых печей около 700 Вт.

Для компактности и мобильности СВЧ-пушки эти значения можно несколько уменьшить — произошла только генерация. Нажимаем Magnetron Будем от преобразователя с батареей от компьютера бесперебойной комнаты.

Паспортное значение 12 вольт 7,5 ампер. На несколько минут битвы должно хватить. Магнетрон на 3В, получаем с помощью микросхемы стабилизатора LM150.

Интенсивность желательно включить за несколько секунд до включения анодного напряжения.А киловольты на аноде снимаем с преобразователя (см. Схему ниже).

Блок питания

и Р210 подается на включение основного тогглера за несколько секунд до выстрела, а сам выстрел вырабатывает кнопкой включения задающего генератора на Р217. Эти трансформаторы взяты из той же статьи, только вторичная обмотка ТП2 на 2000 — 3000 витков PAL0.2. С полученной обмоткой изменение поступает на простейший однолинейный выпрямитель.

Высоковольтный конденсатор и диод можно взять из СВЧ, либо при отсутствии заменить на 0.5мкф — 2кв, диод — КС201Е.

Для направленности излучения и срезания инверсных лепестков (чтобы сам не зацепился) Магнетрон ставится в крышу. Для этого мы используем металлический корень от школьных звонков или стадионных динамиков. На крайний случай можно взять цилиндрическую литровую банку с чернилами.

Вся СВЧ-пушка размещена в корпусе из толстой трубы диаметром 150-200 мм.

Ну вот и пистолет готов.С его помощью можно сжигать бортовой компьютер и сигнализацию в машине, сжигать мозги и телевизоры злым соседям, охотиться на бегущих и летающих существ. Я надеюсь, что это микроволновая печь, которую вы не используете — для вашей безопасности.

Составитель: Патлач В.В.
http://patlah.ru.

ВНИМАНИЕ!

Пушка Гаусса (винтовка Гаусса)

Другие названия: Гаусса, винтовка Гаусса, винтовка Гаусса, винтовка Гаусса Гана, ускоренная винтовка.

Винтовка Гаусса

(или ее большая разновидность — пушка Гаусса), как и направляющие, относится к электромагнитному оружию.

Пистолет Гаусса

В настоящее время боевых промышленных образцов не существует, хотя в ряде лабораторий (в основном любительских и университетских) продолжают настойчиво работать над созданием этого оружия. Система названа по имени немецкого ученого Карла Гаусса (1777-1855). С какими плодами математик был удостоен такой чести, лично я не могу понять (пока не могу, вернее не располагаю соответствующей информацией).Гаусс к теории электромагнетизма имел гораздо меньшее отношение, чем Эрстед, Ампер, Фарадей или Максвелл, но, тем не менее, пистолет был назван в его честь. Название произошло, поэтому мы будем его использовать.

Принцип действия: Винтовка Гаусса
состоит из катушек (мощных электромагнитов), нанесенных на ствол из диэлектрика. При подаче тока электромагнит на какой-то короткий момент включается один за другим в направлении от телесного ящика к дану.Они по очереди притягивают к себе стальную пулю (иглу, дротик или снаряд, если говорить о ружье) и тем самым разгоняют ее до значительных скоростей.

Достоинства оружия:
1. Отсутствие патрона. Это позволяет значительно увеличить вместимость магазина. Например, в магазине, который содержит 30 патронов, можно заряжать 100-150 патронов.
2. Высокая скорость. Теоретически система позволяет начать разгон следующей пули до того, как предыдущая вылетела из ствола.
3. Итоговая съемка. Сама конструкция оружия позволяет избавиться от большинства акустических составляющих выстрела (см. Обзоры), поэтому стрельба из винтовки Гаусса выглядит как серия из едва различимого хлопка.
4. Нет демаскирующей вспышки. Это свойство особенно полезно в темноте.
5. Небольшая отдача. По этой причине при выстреле ствол оружия практически не расширяется, а значит, повышается точность стрельбы.
6. Беспощадность. У Гаусса в винтовке не используются патроны, а потому сразу отпадает вопрос о некачественных боеприпасах.Если вдобавок вспомнить об отсутствии ударно-спускового механизма, то понятие «осечка» можно забыть как страшный сон.
7. Повышенная износостойкость. Это свойство обусловлено малым количеством подвижных деталей, небольшими нагрузками на узлы и детали при стрельбе, отсутствием сферических продуктов сгорания.
8. Возможность использования как в открытом космосе, так и в атмосфере, подавляющей горение пороха.
9. Регулируемая скорость пули. Эта функция позволяет снизить скорость пули ниже уровня звука.В результате характерный хлопок исчезает, а винтовка Гаусса становится совершенно бесшумной, а значит, пригодной для выполнения секретных спецопераций.

Недостатки оружия:
Среди недостатков Гаусса винтовки часто называют следующие: низкий КПД, высокое энергопотребление, большой вес и габариты, длительная подзарядка конденсаторов и т. Д. Хочу сказать, что все эти проблемы обусловлены только уровнем современного развития техники.В будущем при создании компактных и мощных источников питания, при использовании новых конструкционных материалов и сверхпроводников Гаусса пушка действительно может стать мощным и эффективным оружием.

В литературе, конечно, фантастические, вооруженные гауссовой винтовкой легионеры Уильям Кейт в своем цикле «Пятый иностранный легион». (Одна из моих любимых книг!) Она состояла на вооружении милитаристов с планеты Clusand, которую принес Джим Ди Гриз в романе Харрисона «Месть крыс из нержавеющей стали».Говорят, что Гусовка тоже встречается в книгах из серии S.T.A.L.K.R.R, но я читаю их все по пятам. Ничего подобного не нашел, но за другое говорить не буду.

Что касается моего личного творчества, то в моем новом романе «Мародеры» я передал гаусс-карабин «Мисель-16» тульского производства их главному герою Сергею Корну. Правда, он владел ею только в начале книги. В конце концов, главный герой по-прежнему, а значит, он должен быть пистолетом.

Совкуненко Олег

Отзывы и комментарии:

Александр 29.12.13
Согласно п.3 — выстрел со сверхзвуковой скоростью пули в любом случае будет громким. По этой причине для бесшумного оружия используются специальные дозвуковые патроны.
Согласно пункту 5 формулы изобретения, отдача будет присуща любому оружию, стреляющему «материальными объектами», и зависит от соотношения масс пули и оружия, а также от силы импульса ускоряющейся пули.
Согласно п.8 — никакая атмосфера не может повлиять на горение пороха в герметичном чипе. На открытом пространстве тоже будет стрелять огнестрельное оружие.
Проблема может заключаться только в механической устойчивости деталей оружия и свойствах смазки при сверхнизких температурах. Но этот вопрос решен и в 1972 году испытательными стрельбами в открытый космос из орбитальной пушки с Военной орбитальной станции ОПС-2 (Салют-3).

Совкуненко Олег
Александр хорошо что написали.

Честно говоря, я сделал описание оружия исходя из вашего собственного понимания темы. Но может что-то было не так.Давайте вместе разберемся с предметами.

Пункт № 3. «Неистовая стрельба».
Насколько мне известно, звук выстрела любого огнестрельного оружия складывается из нескольких компонентов:
1) Звук или, лучше сказать, звуки срабатывания механизма оружия. Сюда входит удар по убойному капсюлю, клану затвора и т. Д.
2) Звук, создающий воздух, наполняющий ствол перед выстрелом. Он вытесняет как пулю, так и пороховые газы, которые просачиваются через каналы резки.
3) Звук, создающий сами пороховые газы с резким расширением и остыванием.
4) Звук, создаваемый ударной акустической волной.
Первые три пункта к гауссиану вообще не имеют отношения.

Предвижу вопрос по воздуху в багажнике, но в Гаусс-Виновке багажник вовсе не обязательно должен быть цельным и трубчатым, а значит проблема исчезает сама собой. Так что остается номер 4, как раз тот, о котором вы, Александр, и говорите. Хочу сказать, что акустическая ударная волна — далеко не самая громкая часть кадра.Глушители современного оружия с этим практически не борются. Тем не менее, огнестрельное оружие с глушителем по-прежнему называют бесшумным. Следовательно, гауссовский тоже можно назвать безмолвным. Кстати, большое спасибо, что вспомнили. Забыл указать среди преимуществ Gauss-Ghana возможность регулировки скорости пули. Ведь можно установить дозвуковой режим (что сделает оружие совершенно бесшумным и предназначенное для скрытных действий в ближнем бою) и сверхзвуковой (это уже для войны по-настоящему).

Пункт № 5. «Практически полное отсутствие отдачи».
Конечно, возможен возврат с Гассовки. Куда без нее ?! Закон сохранения импульса еще никто не отменял. Только принцип действия винтовки Гаусса сделает ее не взрывной, как у пожарного, а как бы растянутой и гладкой и, следовательно, гораздо менее ощутимой для стрелка. Хотя, честно говоря, это только мои подозрения. Заливку из такого пистолета пока не делали :))

Пункт № 8.«Возможность использования того и другого на открытом пространстве …».
Ну, я ничего не сказал о невозможности применения огнестрельного оружия в космосе. Только переделывать надо будет, столько технических проблем решают, что проще создать Гаусс-Гана :)) Что касается планет с определенной атмосферой, то использование на них файрлов действительно может быть не только сложно, но и небезопасно . Но это уже из раздела, собственно говоря, художественной литературы, которым занимается ваш покорный слуга.

Вячеслав 05.14.04
Спасибо за интересный рассказ об оружии. Все очень доступно, обрисовано и разложено по полочкам. По-прежнему как схема переманивания ясности.

Совкуненко Олег
Вячеслав, вставил схему, как вы просили).

желаю 22.02.15
«Почему винтовка Гауса?» — Википедия говорит, что потому, что он заложил основы теории электромагнетизма.

Олег Совкуненко
Во-первых, исходя из этой логики, авиационную бомбу следует называть «бомбой Ньютона», потому что она падает на землю, подчиняясь законам мирового сообщества.Во-вторых, в той же Википедии Гаусс в статье «Электромагнитное взаимодействие» вообще не упоминается. Хорошо, что мы все образованные люди и помним, что Гаусс привел ту же теорему. Правда, эта теорема включена в более общие уравнения Максвелла, так что Гаусс здесь, кажется, находится в рамках «основ теории электромагнетизма».

Евгений 05.11.15
Винтовка Гауса, так придумано название оружия. Впервые он появился в легендарной пост-эксклюзивной игре Fallout 2.

Роман 26.11.16
1) Какова связь между Гауссом и заголовком) читается в Википедии, но не об электромагнетизме и теореме Гаусса Эта теорема является основой электромагнетизма и является основой уравнений Максвелла.
2) Экраны от выстрела в основном из-за резко расширяющихся пороховых газов. Потому что пуля сверхзвуковая и после 500 м от режущего ножа, а крика от нее нет! Только свист от высохшей волны от воздушной пули да и только!)
3) Насчет того, что мол там образцы стрелкового оружия и молчит, потому что пуля это пуля, это ерунда! Когда есть аргументы, нужно разбираться с сутью вопроса! Выстрел бесшумный не потому, что пуля является дозированной, а потому, что там пороховые газы не отрываются от ствола! О пистолете ПСС читайте в Вике.

Олег Совкуненко
Роман, вы случайно не родственник Гауссу? Ряно больно, ты отстаиваешь его право на это имя. Лично мне барабан нравится, если он нравится людям, пусть будет пистолет Гаусса. Об остальном читайте отзывы к статье, там подробно обсуждался вопрос бесшумности. Не могу добавить к этому ничего нового.

Даша 12.03.17
Пишу фантастику. Мнение: мышление — это оружие будущего. Я бы не стал наделить чужестранца-изобретателя правом на чемпионство по этому оружию.Российское примирение наверняка будет впереди прогнившего Запада. Лучше не давать гнилому изобретателю право называть оружие своим дерьмовым именем! У россиян полно своих могеров! (незаслуженно забыто). Кстати, пулемет Гатлинга появился позже русской сорока (система вращающихся стволов). Гатлинг только что запатентовал идею, украденную из России. (Мы и дальше будем называть его козла Гатлом!). Следовательно, Гаусс тоже не имеет отношения к разгонным рычагам!

Совкуненко Олег
Даша, патриотизм конечно хорошо, но только здоровый и разумный.Но с Гаусс-пушкой, как говорится, поезд пошел. Термин уже прижился, как и многие другие. Мы не будем менять понятия: Интернет, карбюратор, футбол и т. Д. Однако не столько и важно, чьим именем названо то или иное изобретение, сколько главное, что может довести его до совершенства или, как в случае с винтовка Гаусса, по крайней мере, до боевого состояния. К сожалению, я не слышал о серьезных разработках боевых систем Гаусса как в России, так и за рубежом.

Белков Александр 26.17.09.
Все в порядке. А про другое оружие можно добавить ?: Про тепловую пушку, электричество, BFG-9000, Gauss-Cross, Extoplasmable автомат.

Написать комментарий

Пистолет Гаусса своими руками

Несмотря на относительно скромные размеры, пистолет Гаусса — самое серьезное оружие, которое мы когда-либо создавали. Уже на самых ранних этапах изготовления малейшая небрежность в обращении с устройством или его отдельными компонентами может привести к поражению электрическим током.

Пушка Гаусса

. Простая схема

Будьте осторожны!

Главный силовой элемент нашей пушки — катушка индуктивности

Рентгеновский пистолет Gaussa

Контакты на одноразовом зарядном устройстве Kodak

Наслаждайтесь оружием, которое даже в компьютерных играх можно найти только в лаборатории сумасшедшего ученого или возле временного портала в будущее, это круто.Наблюдайте, как равнодушные к технике люди невольно зацикливаются на устройстве взглядом, а заядлые геймеры спешно отбирают у Пола челюсть, — для этого стоит потратить день на сборку пушек Гаусса.

Как всегда, мы решили начать с самой простой конструкции — индукционной пушки с одинарной ручкой. Эксперименты с многоступенчатым ускорением снаряда оставили экспериментальную электронику способной построить сложную систему коммутации на мощных тиристорах и точно регулировать моменты последовательного включения катушек.Вместо этого мы сконцентрировались на возможности готовить блюда из повсеместно доступных ингредиентов. Итак, чтобы построить пушку Гаусса, в первую очередь придется пробежаться по магазинам. Для автомагнитолы необходимо купить несколько конденсаторов на напряжение 350-400 В и общей емкостью 1000-2000 мкФ, эмалированный медный провод диаметром 0,8 мм, отсеки для батарейки «корона» и две 1,5-вольтовые батареи типа С, тумблер. переключатель и кнопку. На фотографиях возьмем пять одноразовых фотоаппаратов Kodak, в автозапчастях — простейшее четырехконтактное реле от «Жигулей», в «продуктах» — пачку соломинок для коктейлей, а в «игрушках» — пластиковый пистолет, автомат, дробовик, винтовка или любой другой пистолет, который вы можете превратить в оружие будущего.

Moting on Us.

Основным силовым элементом нашей пушки является индукционная катушка. С его изготовления стоит начать орудие из ружей. Возьмите соломку длиной 30 мм и две большие шайбы (пластиковую или картонную), соберите из них шпульку с винтом и гайкой. Начинайте аккуратно наматывать на него эмалированный провод, поворот к витку (при большом диаметре провода довольно просто). Будьте осторожны, не допускайте попадания жестких направляющих для проводов, не повредите изоляцию.Закончив первый слой, залейте его суперпретензией и начинайте произносить следующий. Введите так для каждого слоя. Намотать нужно 12 слоев. Затем вы можете разобрать шпульку, снять шайбы и надеть катушку на длинную соломинку, которая будет служить стволом. Один конец соломинки должен утонуть. Готовую катушку легко проверить, подключив ее к 9-вольтовой батарее: если она держит канцелярские зажимы на весу, значит, вы добились успеха. Его можно вставить в катушку соломинки и протестировать как соленоид: он должен активно втягивать в отрезок зажимов, а при импульсном подключении даже выбрасывать из ствола на 20-30 см.

Препаративные значения

Для формирования мощного электрического импульса лучше подходит конденсаторная батарея (в этом мнении мы солидарны с создателями мощнейших лабораторных рельсов). Конденсаторы хороши не только большой энергоемкостью, но и способностью отдавать всю энергию за очень короткое время, прежде чем снаряд достигнет центра катушки. Однако конденсаторы нужно как-то заряжать. К счастью, необходимое зарядное устройство есть в любой камере: конденсатор там используется для формирования высоковольтного импульса для поджигающего электрода-вспышки.Нам лучше всего утилизировать одноразовые камеры, потому что конденсатор и «зарядка» — единственные электрические компоненты, которые в них есть, и поэтому получить контур зарядки из них проще простого.

Разборка одноразовой камеры — этап, на котором стоит начать проявлять осторожность. Присаживая корпус, старайтесь не касаться элементов электрической цепи: конденсатор может сохранять заряд надолго. Получив доступ к конденсатору, первым делом закройте его выводы отверткой с диэлектрической ручкой.Только после этого можно дотронуться до доски, не боясь получить удар по току. Удалите кронштейн аккумулятора из цепи зарядки для аккумулятора, уроните конденсатор, припаяйте перемычку к контактам кнопки зарядки — она ​​больше не понадобится. Подготовьте таким образом минимум пять зарядных плат. Обратите внимание на расположение токопроводящих дорожек на плате: к одним и тем же элементам схемы можно подключать в разных местах.

Ставим приоритеты

Выбор емкостных конденсаторов — это вопрос компромисса между энергией выстрела и временем зарядки орудия.Мы остановились на четырех параллельно включенных конденсаторах емкостью 470 мкФ (400 В). Перед каждым выстрелом ждем сигнала светодиода на цепях зарядки, который сообщает, что напряжение в конденсаторах достигло заряженных 330 В. Процесс заряда можно ускорить, подключив к цепям зарядки параллельно несколько 3-вольтовых аккумуляторных отсеков. Однако следует учитывать, что мощные батареи типа «С» имеют избыточный ток для слабых фотографических схем. Чтобы транзисторы на платах не сгорели, к каждой 3-вольтовой сборке должно быть подключено 3-5 цепей заряда параллельно.На наших пистолетах к «зарядке» подключается только один аккумуляторный отсек. Все остальные служат запасными магазинами.

Определить зоны безопасности

Советуем никому держать кнопку под пальцем, разряд батареи конденсаторов на 400 вольт. Для управления спуском лучше установить реле. Его цепь управления подключается к 9-вольтовой батарее через кнопку спуска, а управляемый включает цепь между катушкой и конденсаторами. Подправить пистолет поможет принципиальная схема.При сборке высоковольтной цепи используйте провод сечением не менее миллиметра, любые тонкие провода подойдут для цепей зарядки и управления.

Проводя эксперименты со схемой, помните: конденсаторы могут иметь остаточный заряд. Прежде чем прикасаться к ним, разрядите их коротким замыканием.

Суммировать

Процесс съемки выглядит так: включаем тумблер питания; ждем яркого свечения светодиодов; Опускаю снаряд в ствол так, чтобы он оказался немного позади катушки; Отключите питание, чтобы при выстреле батарей энергия не забиралась; Цельтесь и нажимайте кнопку спуска.Результат во многом зависит от массы снаряда. С помощью короткого гвоздя с герметизирующей шляпкой нам удалось выстрелить в банку с энергетическим напитком, которая взорвалась и залила фонтан полистрима. Затем, очищенный от липкой соды, пистолет забил гвоздь в стену с расстояния пятидесяти метров. А сердца любителей фантастики и компьютерных игр наш инструмент поражает безо всяких снарядов.

Составитель: Патлач В.В.
http://patlah.ru.

© «Энциклопедия технологий и методов» Плух В.В. 1993-2007

ВНИМАНИЕ!
Любое переиздание, полное или частичное воспроизведение материалов данной статьи, а также размещенных в ней фотографий, рисунков и схем без предварительного письменного согласования с редакцией энциклопедии запрещено.

Напоминаю! За неправомерное и незаконное использование материалов, опубликованных в Энциклопедии, редакция ответственности не несет.

просмотров 15,253

Доволен мощной моделью знаменитой пушки Гаусса, которую можно сделать своими руками из подружки.Самодельная пушка Гаусса сделана очень просто, имеет легкую конструкцию, все используемые детали найдутся у каждого любителя самоделки и радиолюбителя. Используя программу расчета катушек, можно получить максимальную мощность.

Итак, для изготовления пушки Гаусса нам потребуется:

  1. Кусок фанеры.
  2. Листовой пластик.
  3. Трубка пластиковая для дула ∅5 мм.
  4. Медная проволока для катушки ∅0,8 мм.
  5. Конденсаторы электролитические большой емкости
  6. Кнопка Pad
  7. Тиристор 70тс12
  8. Батарейки 4×1.5В.
  9. Лампа накаливания и патрон к ней 40Вт
  10. Диод 1N4007.

Построить случай для схемы Гаусса-Гаусса

Форма корпуса может быть любой, не обязательно придерживаться представленной схемы. Что бы придать кузову эстетичный вид, можно покрасить краской из баллончика.

Установка деталей в кейсе для пистолета Гаусса

Начнем с того, что конденсаторы в данном случае крепились на пластиковых стяжках, но можно и другое крепление.

Затем установите патрон для лампы накаливания снаружи корпуса. Не забудьте подключить к нему два провода для питания.

Затем внутрь корпуса помещаем аккумуляторный отсек и закрепляем его, например, саморезами на дереве или другим способом.

Катушка обмотки для пистолета Гаусса

Для расчета катушки Гаусса вы можете использовать программу FEMM, вы можете скачать программу FEMM по этой ссылке https: // code.google.com/archive/p/femm-coilgun

Программа очень проста в использовании, в шаблоне нужно ввести необходимые параметры, загрузить их в программу и на выходе получить все характеристики катушки и будущей пушки в целом, вплоть до скорости снаряда. .

Итак, приступим к намотке! Для начала нужно взять приготовленную трубку и намотать ее при помощи клея ПВА так, чтобы внешний диаметр трубки был 6 мм.

Затем просверливаем отверстия по центру отрезков и высаживаем из трубки.С помощью горячего клея закрепите их. Расстояние между стенами должно быть 25 мм.

Поместите катушку на ствол и переходите к следующему этапу …

Пистолет по схеме Гаусса. Сборка

Собираем схему внутри корпуса путем навесного монтажа.

Затем устанавливаем кнопку в корпус, просверливаем два отверстия и проделываем там провода к катушке.

Для упрощения использования можно сделать подставку для ружья.В данном случае это был деревянный брус. В этом варианте башмаки оставлены по краям ствола, это необходимо для того, чтобы регулировать катушку, перемещая катушку, можно добиться максимальной мощности.

Снаряды для ружей изготавливаются из металлического гвоздя. Сегменты изготавливаются длиной 24 мм и диаметром 4 мм. Заготовки снаряда нужно затачивать.

Здравствуйте. Сегодня мы построим пистолет Гаусса дома из деталей, которые легко найти в местных магазинах.Используя конденсаторы, выключатель и некоторые другие детали, мы создадим пусковой агрегат, способный использовать электромагнетизм для запуска небольших гвоздей на расстояние около 3 метров. Байстер!

Шаг 1. Посмотрите видео

Сначала посмотрите видео. Вы узнаете проект и увидите ружье в действии. Читайте дальше, чтобы изучить более подробную инструкцию по сборке Gauss Gan.

Шаг 2: Соберите необходимые материалы

Для проекта вам понадобится:

  1. 8 больших конденсаторов.Я использовал 3300 мкФ 40 В. Ключевым моментом здесь является то, что чем меньше напряжение, тем меньше опасность, поэтому обратите внимание на варианты от 30 до 50 вольт. Что касается тары, то чем больше — тем лучше.
  2. Один выключатель высокой мощности
  3. Одна катушка на 20 витков (свою скручивал из провода стандарта 18AWG)
  4. Медный лист и / или толстый медный чехол

Шаг 3: приклеиваем конденсаторы

Возьмите конденсаторы и склейте их так, чтобы плюсовые клеммы были ближе к центру склейки.Сначала разрежьте их на 4 группы по 2 штуки. Затем склейте две группы вместе, получив в итоге 2 группы по 4 конденсатора. Затем соедините одну группу с другой.

Шаг 4: Собрать группу конденсаторов

На фото показано, как должен выглядеть окончательный дизайн.

Теперь возьмите положительные клеммы и соедините их друг с другом, а затем припаяйте к медной площадке. Обкладкой может служить толстая медная проволока или лист.

Шаг 5: Очистите медную футеровку

При необходимости используйте направленный нагрев (небольшой промышленный фен), прогрейте медную обшивку и припаяйте выводы конденсаторов.

На фотографии показана моя конденсаторная группа после выполнения этого шага.

Шаг 6: Раздвинуть отрицательные клеммы конденсатора

Возьмем еще один толстый проводник, я использовал изолированный медный разум с большим сечением, сняв с него изоляцию в нужных местах.

Согните провод так, чтобы он максимально эффективно покрыл все расстояние нашей конденсаторной группы.

Разложите в нужных местах.

Шаг 7: Подготовьте скорлупу

Далее нужно подготовить катушку с подходящей оболочкой.Я намотал катушку на шпульку. В качестве удара я использовал небольшой соломин. Следовательно, мой снаряд должен попасть в соломинку. Я взял гвоздь и отрезал его до длины примерно 3 см, оставив острую часть.

Шаг 8: Найдите подходящий переключатель

Затем мне нужно было найти способ сбросить заряд конденсаторов на катушку. Большинство людей используют выпрямители (SCR) для таких нужд. Я решил действовать проще и нашел переключатель, работающий на большой ток.

На переключателе есть три тока тока: 14.2а, 15а и 500а. Мои расчеты показали максимальную силу около 40 А на пике, который длится около миллисекунды, так что все должно было работать.

ПРИМЕЧАНИЕ. Не используйте мой метод включения, если емкость ваших конденсаторов будет больше. Почувствовал удачу и все обошлось, но вы не захотите взорваться из-за того, что вы пропустили 300А через выключатель, рассчитанный на 1А.

Шаг 9: Промойте змеевик

Мы практически закончили сбор электромагнитной пушки.Пора наматывать катушку.

Я попробовал три разные катушки и обнаружил, что примерно 20 витков изолированного провода стандартного 16 или 18 AWG работают лучше всего. Я использовал старую шпульку, намотал на нее проволокой и сделал внутри пластикового соломина, нарезал один конец соломина горячим клеем.

Шаг 10: Собрать прибор по схеме


Теперь, когда вы подготовили все части, соедините их вместе. Если возникнут проблемы — следуйте схеме.

Шаг 11: огнестойкость


Поздравляем! Мы сделали пистолет Грасса своими руками. Используйте зарядное устройство, чтобы зарядить конденсаторы почти до максимального напряжения. Я зарядил свой блок с 40 до 38 В.

Зарядите гильзу в трубку и нажмите кнопку. Ток пойдет на катушку и она забьет гвоздь.

БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ! Даже с учетом того, что это низкий проект, и что он вас не убьет, но все же такое течение может навредить вашему здоровью.На втором фото видно, что будет, если случайно соединить плюс и минус.

Проект стартовал в 2011 году. Это был проект, предполагающий полностью автономную автоматическую систему для развлекательных целей с энергией снаряда около 6-75, что сопоставимо с пневматикой. Планировалось 3 автоматических ступени с запуском от оптических датчиков, плюс мощный барабанный инжектор, направленный в магазин в стволе.

Планировка планировалась такая:

Т.е. Classic Bull-Dad, позволивший сделать тяжелые батареи в прикладе и тем самым сместить центр тяжести ближе к рукоятке.

Схема выглядит так:

Блок управления позже был разделен на блок управления силовым блоком и блок управления общего назначения. Блок конденсатора и блок коммутации оказались в одном. Также были разработаны системы резервного копирования. Из них были собраны блок управления силовым блоком, блок питания, преобразователь, распределитель напряжения, часть блока индикации.

Это 3 компаратора с оптическими датчиками.

Каждый датчик имеет свой компаратор.Это сделано для повышения надежности, поэтому при выходе из строя одной микросхемы откажет только одна ступень, а не 2. При перекрытии механического луча сопротивление фототранзистора изменяется и срабатывает компаратор. При классической тиристорной коммутации управляющие выводы тиристоров могут быть подключены непосредственно к выходам компараторов.

Датчики должны быть установлены следующим образом:

А устройство выглядит так:

Блок питания имеет следующую простую схему:

Конденсаторы

C1-C4 имеют напряжение 450 В и емкость 560 мкФ.Применяются диоды VD1-VD5 переключением HER307 / As, применяются силовые тиристоры VT1-VT4 типа 70TPS12.

Собранный блок подключенный к блоку управления на фото ниже:

Преобразователь применен низковольтный, подробнее о нем можно узнать

Блок распределения напряжения реализован банальным конденсаторным фильтром с переключателем питания и индикатором, оповещающим о процессе заряда аккумулятора. У блока 2 выхода, первый силовой, второй ко всему остальному.Значит есть выводы для подключения зарядного устройства.

На фото распределительный блок крайний справа сверху:

В левом нижнем углу резервный преобразователь, он собран по простейшей схеме на NE555 и IRL3705 и имеет мощность около 40Вт. Предполагалось использовать его с отдельной маленькой батареей, включая резервную систему на случай отказа основного или разрядного основного аккумулятора.

С помощью резервного преобразователя была проведена предварительная проверка катушек и проверена возможность использования свинцовых аккумуляторов.На видео одноступенчатая модель стреляет в сосновую доску. Пуля со специальным наконечником повышенной пробивающей способности попадает в дерево на 5 мм.

В рамках проекта была разработана универсальная сцена как основная единица для следующих проектов.

Схема представляет собой блок электромагнитного ускорителя, на основе которого можно собрать многоступенчатый ускоритель с числом ступеней до 20. Ступень имеет классическое тиристорное переключение и оптический датчик. Энергия, накачанная в конденсаторы — 100Дж.КПД около 2х процентов.

Используется преобразователь

70Вт с задающим генератором на микросхеме NE555 и силовой транзистор IRL3705. Повторитель предусмотрен между транзистором и выходом микросхемы на комплементарной паре транзисторов, необходимых для уменьшения нагрузки на микросхему. Компаратор оптического датчика собран на микросхеме LM358, он управляет тиристором, подключая конденсаторы к обмотке при прохождении датчика. Параллельно трансформатору и ускоряющей катушке применены хорошие ламповые цепи.

Методы повышения эффективности

Были рассмотрены методы повышения эффективности, такие как магнитопровод, охлаждение катушки и рекуперация энергии. О последнем расскажу подробнее.

Gaussan имеет очень маленькую эффективность, люди, работающие в этой сфере, давно ищут способы повышения эффективности. Один из таких методов — выздоровление. Его суть — вернуть неиспользованную энергию в катушке обратно в конденсаторы. Таким образом, энергия наведенного обратного импульса никуда не уходит и не цепляется за оболочку остаточным магнитным полем, а перекачивается обратно в конденсаторы.Таким образом, вы можете вернуть 30 процентов энергии, что, в свою очередь, увеличит эффективность на 3-4 процента и сократит время перезарядки, увеличивая темпы стрельбы в автоматических системах. И схема на примере трехступенчатого ускорителя.

Трансформаторы

Т1-Т3 используются для гальванического перехода в цепи управления тиристорами. Рассмотрим работу одного шага. Подаем напряжение заряда конденсаторов, через конденсатор С1 VD1 заряжаемся до номинального напряжения, пушка готова к выстрелу.Когда импульс подается на входной вход, он преобразуется трансформатором Т1 и поступает на управляющие выходы VT1 и VT2. VT1 и VT2 открываются и соединяют змеевик L1 с конденсатором C1. На графике ниже показаны процессы во время выстрела.

Больше всего нас интересует часть, начиная с 0,40 мс, когда напряжение становится отрицательным. Именно это напряжение с помощью восстановления можно уловить и вернуть в конденсаторы. Когда напряжение становится отрицательным, оно, проходя через VD4 и VD7, перекачивается в аккумулятор следующей ступени.Этот процесс также отсекает часть магнитного импульса, что позволяет избавиться от остаточного эффекта торможения. Остальные шаги работают как первые.

Статус проекта

Проект и мои разработки в этом направлении вообще были приостановлены. Возможно, в ближайшее время продолжу свою работу в этом направлении, но я ничего не обещаю.

Перечень радиоэлементов
Обозначение Типа Номинал номер Примечание Оценка Мой ноутбук
Блок управления мощностью
Операционный усилитель

LM358.

3 В записной книжке
Линейный регулятор 1 В записной книжке
Фототранзистор СФх409. 3 В записной книжке
Светодиод СФх509. 3 В записной книжке
Конденсатор 100 мкФ. 2 В записной книжке
Резистор

470 Ом.

3 В записной книжке
Резистор

2.2 ком

3 В записной книжке
Резистор

3,5 ком

3 В записной книжке
Резистор

10 ком

3 В записной книжке
Блок заглушки
VT1-VT4. Тиристор 70tps12 4 В записной книжке
VD1-VD5 Выпрямительный диод

HER307.

5 В записной книжке
C1-C4. Конденсатор 560 ICF 450 В 4 В записной книжке
L1-L4. Индуктор 4 В записной книжке

LM555.

1 В записной книжке
Линейный регулятор L78S15CV. 1 В записной книжке
Компаратор

LM393.

2 В записной книжке
Транзистор биполярный

MPSA42.

1 В записной книжке
Транзистор биполярный

MPSA92.

1 В записной книжке
МОП-транзистор

IRL2505

1 В записной книжке
Stabilirton

BZX55C5V1.

1 В записной книжке
Выпрямительный диод

HER207.

2 В записной книжке
Выпрямительный диод

HER307.

3 В записной книжке
Диод Шоттки

1N5817.

1 В записной книжке
Светодиод 2 В записной книжке
470 мкФ. 2 В записной книжке
Электролитический конденсатор 2200 мкФ. 1 В записной книжке
Электролитический конденсатор 220 мкФ. 2 В записной книжке
Конденсатор 10 мкФ 450 В 2 В записной книжке
Конденсатор 1 мкФ 630 В 1 В записной книжке
Конденсатор 10 NF 2 В записной книжке
Конденсатор 100 НФ. 1 В записной книжке
Резистор

10м

1 В записной книжке
Резистор

300 ком

1 В записной книжке
Резистор

15 ком

1 В записной книжке
Резистор

6.8 ком

1 В записной книжке
Резистор

2,4 ком

1 В записной книжке
Резистор

1 ком

3 В записной книжке
Резистор

100 Ом.

1 В записной книжке
Резистор

30 Ом.

2 В записной книжке
Резистор

20 Ом.

1 В записной книжке
Резистор

5 Ом.

2 В записной книжке
Т1. Трансформатор 1 В записной книжке
Блок распределения напряжения
VD1, VD2. Диод 2 В записной книжке
Светодиод 1 В записной книжке
C1-C4. Конденсатор 4 В записной книжке
R1 Резистор

10 Ом.

1 В записной книжке
R2 Резистор

1 ком

1 В записной книжке
Переключатель 1 В записной книжке
Аккумулятор 1 В записной книжке
Программируемый таймер и генератор

LM555.

1 В записной книжке
Операционный усилитель

LM358.

1 В записной книжке
Линейный регулятор

LM7812.

1 В записной книжке
Транзистор биполярный

BC547.

1 В записной книжке
Транзистор биполярный

BC307.

1 В записной книжке
МОП-транзистор

AUIRL3705N.

1 В записной книжке
Фототранзистор СФх409. 1 В записной книжке
Тиристор 25 А. 1 В записной книжке
Выпрямительный диод

HER207.

3 В записной книжке
Диод 20 A. 1 В записной книжке
Диод 50 А. 1 В записной книжке
Светодиод СФх509. 1

(PDF) Винтовка Гаусса и магнитная энергия

УЧИТЕЛЬ ФИЗИКИ ◆ Vol. 41, март 2003 г. 23

W

С появлением дешевых и простых в использовании магнитов из NdFeB

стало возможным разработать ряд простых

, но эффективных демонстраций магнитной силы.Одна такая демонстрация

, получившая название «винтовка Гаусса», представляет собой линейный магнитный ускоритель типа

. Сборка

относительно проста и включает быстрое и резкое увеличение кинетической энергии

стальных шарикоподшипников, использованных в демонстрации

. Это делает демонстрацию хорошим средством привлечения внимания

, создавая основу для обсуждения

вопросов физики, включая сохранение энергии

, магнитной энергии и магнитной силы.

также может стать лабораторным экспериментом

, так как материалы относительно дешевы,

представляет собой некоторую проблему в расположении магнитов,

и производительность ускорителя может быть определена. Измеряется путем измерения начальной и конечной скоростей подшипников

. Наконец, с помощью свободно доступного программного обеспечения для магнетизма с конечным числом элементов

можно даже сделать прогноз конечной скорости для различных конфигураций магнитов

.

Аппарат

Винтовку Гаусса лучше всего сконструировать с использованием деревянной линейки

с прорезью в центре, четырех позолоченных магнитов NdFeB размером 12 мм

, большого количества целлофановой (или электрической ленты

) и девяти Радиус 0,795 см с никелевым покрытием — шарикоподшипники из стали

ed. Лучше всего покупать линейку с металлической полосой ei-

или с латунной лентой, чтобы избежать проблем с размещением магнитов на линейке. Возможны и пластиковые линейки

, но при использовании целлофановой ленты

лента лучше прилипает к дереву.Магниты NdFeB

этого размера имеют одинаковое качество.

Сила намагничивания материала на единицу объема

обычно выражается как произведение энергии в

единиц MGOe (читай Mega Gauss-Oersteds). Типичный магнит NdFeB

кал, доступный в сети, имеет продукт энергии

около 35 MGOe. Это полезно знать

при попытке смоделировать демонстрацию с использованием конечного элементного анализа fi-

.Точно так же стальные подшипники

обычно изготавливаются из низкоуглеродистой стали, такой как сталь 1020

(с содержанием углерода 0,20% по весу), которая имеет известную нелинейную магнитную проницаемость

.

Магниты должны быть расположены перпендикулярно центру линейки

, так, чтобы их стороны северного полюса

были направлены в одном направлении и лежали на отметках 2,5, 5,0,

7,5 и 10 дюймов. , соответственно, что оставляет около

примерно 2.0 между магнитами и между

каждым концевым магнитом и концом линейки. Магнитный компас

или другой датчик полюсов необходим для идентификации

поверхностей полюсов на квадратных магнитах. Чтобы закрепить каждый магнит

на линейке относительно постоянно, изоленту

можно обернуть вокруг магнита и линейки

как минимум два раза.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *