Već, vjerovatno, 50 godina svi govore da je doba baruta završilo, a vatreno oružje se više ne može dalje razvijati. Unatoč činjenici da se apsolutno ne slažem s takvom tvrdnjom i vjerujem da moderno vatreno oružje, tačnije patrone, još uvijek ima prostora za rast i usavršavanje, ne mogu mimo pokušaja zamjene baruta i, općenito, uobičajenog principa rada oružja. Jasno je da je do sada mnogo toga što je izmišljeno jednostavno nemoguće, uglavnom zbog nedostatka kompaktnog izvora električna struja ili zbog složenosti proizvodnje i održavanja, ali u isto vrijeme leže na prašnjavoj polici i mnogi zanimljivi projekti čekaju svoje vrijeme.

Gauss pištolj

Želim početi s ovim konkretnim uzorkom iz razloga što je prilično jednostavan, a također i zato što imam malo iskustva u pokušaju stvaranja takvog oružja, i, moram reći, ne baš najneuspješnije.

Osobno, prvi put sam za ovu vrstu oružja saznao uopće ne iz igre Stalker, iako zahvaljujući njoj milioni znaju za ovo oružje, pa čak ni ne iz Fallout igre, već iz literature, odnosno iz YT magazina . Gaussov pištolj predstavljen u časopisu bio je najprimitivniji i pozicioniran je kao dječja igračka. Dakle, samo "oružje" se sastojalo od plastične cijevi oko koje je namotana zavojnica bakrene žice, koja je igrala ulogu elektromagneta kada se na nju primijenila električna struja. U cijev je umetnuta metalna kugla, koja je, kada se primijeni struja, nastojala privući elektromagnet na sebe. Kako lopta ne bi "visila" u elektromagnetu, napajanje je bilo kratkotrajno, iz elektrolitskog kondenzatora. Tako je lopta ubrzala do elektromagneta, a zatim je, kada je elektromagnet isključen, letjela samostalno. Svemu tome predložena je elektronska meta, ali nećemo kliziti na temu šta je dosad bila zanimljiva, korisna i, što je najvažnije, tražena literatura.

Zapravo, gore opisani uređaj je najjednostavniji Gaussov pištolj, ali je prirodno da takav uređaj očito ne može biti oružje, osim možda s vrlo velikim i snažnim pojedinačnim elektromagnetom. Da bi se postigle prihvatljive brzine projektila, potrebno je koristiti, da tako kažem, stepenasti sistem ubrzanja, odnosno nekoliko elektromagneta mora se postaviti na cijev jedan po jedan. Glavni problem u stvaranju takvog aparata kod kuće je sinkronizacija rada elektromagneta, jer brzina projektila direktno ovisi o tome. Iako su ravne ruke, lemilica i tavan ili vikendica sa starim televizorima, kasetofonima, diktafonima i nema poteškoća. U ovom trenutku, pretrčavši očima po lokacijama na kojima ljudi demonstriraju svoju kreativnost, primijetio sam da skoro svi imaju namotaje elektromagneta na samoj cijevi, grubo rečeno, jednostavno namotaju zavojnice oko nje. Sudeći po rezultatima testiranja takvih uzoraka, takvo oružje nije otišlo daleko od trenutne javne pneumatike u smislu efikasnosti, ali je sasvim prikladno za rekreativno gađanje.

Zapravo, najviše od svega me muči pitanje zašto svi pokušavaju da namotaju namotaje na cev, bilo bi mnogo efikasnije koristiti elektromagnete sa jezgrima koje će te iste jezgre usmjeravati na cijev. Tako je moguće postaviti, recimo, 6 elektromagneta na područje koje je prethodno zauzimao jedan elektromagnet, odnosno to će dati veće povećanje brzine bacanja projektila. Nekoliko dijelova takvih elektromagneta duž cijele dužine cijevi moći će raspršiti mali komad čelika do pristojnih brzina, iako će instalacija biti teška čak i bez izvora struje. Iz nekog razloga svi pokušavaju i izračunavaju vrijeme pražnjenja kondenzatora koji napaja zavojnicu kako bi koordinirali zavojnice jedni s drugima tako da ubrzavaju projektil, a ne usporavaju. Slažem se, jako je zanimljivo sjesti i izračunati lekciju, općenito fizika i matematika su divne nauke, ali zašto ne uskladiti zavojnice uz pomoć fotografija i LED dioda i najjednostavnijeg kola, čini se da nema posebne nestašice i možete dobiti potrebne detalje za umjerenu naknadu, iako, naravno, za proračun jeftinije. Pa, napajanje je električna mreža, transformator, diodni most i nekoliko elektrolitskih kondenzatora povezanih paralelno. Ali čak i s takvim čudovištem težim ispod 20 kilograma bez autonomnog izvora električne struje, teško da će se postići impresivni rezultati, iako ovisi o tome tko ima kakvu upečatljivost. I ne ne ne, nisam ja tako ništa radio (spuštam glavu, trčim nogom u papuči po podu), samo sam napravio onu igračku od YT-a sa jednom zavojnicom.

Općenito, čak i kada se koristi kao neka vrsta stacionarnog oružja, recimo isti mitraljez za zaštitu objekta koji ne mijenja svoju lokaciju, takvo oružje će biti prilično skupo, a što je najvažnije teško i ne najefikasnije, osim ako naravno govorimo o razumnim dimenzijama, a ne o monstrumu sa cijevi od pet metara. S druge strane, vrlo visoka teoretska brzina paljbe i municije po cijeni od penija za pola tone izgledaju vrlo atraktivno.

Dakle, za Gaussov top, glavni problem je što su elektromagneti teški i, kao i uvijek, potreban je izvor električne struje. Općenito, niko ne razvija oružje zasnovano na Gaussovom pištolju, postoji projekt lansiranja malih satelita, ali je prilično teoretski i nije dugo razvijen. Interes za Gaussov pištolj održava se samo zahvaljujući kino i kompjuterskim igrama, pa čak i entuzijastima koji vole raditi glavom i rukama, kojih, nažalost, u naše vrijeme nema toliko. Za oružje postoji praktičniji uređaj koji troši električnu struju, iako se ovdje može raspravljati o praktičnosti, ali za razliku od Gaussovog pištolja, postoje određeni pomaci.

RailGun ili naš Railgun

Ovo oružje nije ništa manje poznato od Gaussovog pištolja, za šta se moramo zahvaliti kompjuterskim igricama i bioskopu, iako je svima koji su zainteresovani za ovu vrstu oružja poznat princip rada Gaussovog pištolja, onda je reilgun nije sve jasno.Hajde da pokušamo da shvatimo kakva je to zver, kako radi i kakve su mu izglede.

Sve je počelo davne 1920. godine, ove godine je dobijen patent za ovu vrstu oružja, a oružje u početku niko nije planirao da koristi izum u miroljubive svrhe. Autor rejlgun, ili poznatijeg reilgun, je Francuz Andre Louis-Octave Fauchon Vieple. Unatoč činjenici da je dizajner uspio postići određeni uspjeh u pobjedi nad neprijateljskom ljudstvom, niko nije bio zainteresiran za njegov izum, dizajn je bio vrlo glomazan, a rezultat je bio tako-tako i sasvim uporediv s vatrenim oružjem. Tako se skoro dvadeset godina odustalo od izuma, sve dok nije pronađena država koja je sebi dozvolila da potroši ogromne količine novca za razvoj nauke, a posebno onog dela nauke koji je mogao da ubije. Govorimo o nacističkoj Njemačkoj. Tamo se Joachim Hansler zainteresovao za francuski izum. Pod vođstvom naučnika stvorena je mnogo efikasnija instalacija, koja je imala dužinu od samo dva metra, ali je projektil ubrzavala do brzine veću od 1200 metara u sekundi, iako je sam projektil bio napravljen od legure aluminijuma i imao je težine 10 grama. Ipak, to je bilo više nego dovoljno za pucanje, kako na neprijateljsku ljudsku snagu tako i na neoklopna vozila. Konkretno, konstruktor je svoj razvoj pozicionirao kao sredstvo za borbu protiv zračnih ciljeva. Veća brzina leta projektila, u odnosu na vatreno oružje, učinila je rad konstruktora vrlo obećavajućim, jer je bilo mnogo lakše pucati na mete koje se kreću i koje se stalno kreću. Međutim, dizajn je zahtijevao poboljšanje i dizajner je učinio dosta posla na poboljšanju ovog uzorka, donekle promijenivši početni princip njegovog rada.

U prvom uzorku sve je bilo manje-više jasno i nije bilo ničeg fantastičnog. Postojale su dvije šine koje su bile "cijev" oružja. Između njih je postavljen sam projektil koji je napravljen od materijala koji propušta električnu struju, tako da je pri dovođenju struje na šine, pod uticajem Lorentzove sile, projektil jurio naprijed i, pod idealnim uslovima, što se, naravno, nikada nije moglo postići, njegova brzina bi se mogla približiti brzini svjetlosti. Budući da je postojalo mnogo faktora koji su spriječili zamašeni projektil da ubrza do te brzine, dizajner je odlučio da se riješi nekih od njih. Glavno dostignuće je bilo to što je u najnovijim razvojima projektil koji više nije bačen zatvorio krug, to je učinio električni luk iza projektila, zapravo, ovo rješenje se još uvijek koristi, samo se poboljšava. Tako je dizajner uspio da se približi brzini leta projektila jednakoj 3 kilometra u sekundi, to je bila 1944. godina prošlog stoljeća. Na sreću, dizajner nije imao dovoljno vremena da završi svoj posao i riješi probleme koje je oružje imalo, a bilo ih je poprilično. I ne tako malo da je ovaj razvoj gurnut Amerikancima i da se u Sovjetskom Savezu nije radilo u tom pravcu. Tek sedamdesetih godina počeli su da razvijaju ovo oružje kod nas, a mi trenutno, nažalost, zaostajemo, eto, barem prema javno dostupnim podacima. U SAD-u su odavno dostigli brzinu od 7,5 kilometara u sekundi i neće stati. Trenutno se radi u pravcu razvoja šine kao sredstva vazdušna odbrana, tako da je kao pištolj šiljka još uvijek naučna fantastika ili vrlo daleka budućnost.

Glavni problem sa railgun-om je taj što morate koristiti šine vrlo malog otpora da biste postigli maksimalnu efikasnost. Trenutno su obloženi srebrom, što se čini da finansijski nije tako skupo, ali s obzirom na činjenicu da "cijev" oružja nije dugačka uopće jedan ili dva metra, to su već znatni troškovi. Osim toga, nakon nekoliko hitaca potrebno je promijeniti i obnoviti šine, što je novac, a brzina paljbe takvog oružja ostaje vrlo niska. Osim toga, ne zaboravite da se same tračnice pokušavaju odgurnuti jedna od druge pod utjecajem svih istih sila koje ubrzavaju projektil. Iz tog razloga, konstrukcija mora imati dovoljnu čvrstoću, ali u isto vrijeme, same šine moraju biti u mogućnosti brzo zamijeniti. Ali to nije glavni problem. Snimak iziskuje ogromnu količinu energije, pa ne možete izaći sa jednim akumulatorom iza leđa, ovdje su već potrebni snažniji izvori električne struje, što dovodi u pitanje mobilnost ovakvog sistema. Tako u Sjedinjenim Državama planiraju ugraditi slične instalacije na razarače, a već govore o automatizaciji snabdijevanja projektilima, hlađenju i drugim užicima civilizacije. Trenutno je deklarisani domet vatre na kopnene ciljeve 180 kilometara, dok se o vazdušnim ciljevima još šuti. Naši dizajneri još nisu odlučili gdje će primijeniti svoj razvoj. Međutim, na osnovu podataka možemo zaključiti da se šinska puška još neće koristiti kao samostalno oružje, već kao alat koji nadopunjuje postojeće oružje dugog dometa, što vam omogućava značajno dodavanje željenih par stotina metara u sekundi. na brzinu projektila, šinska puška ima dobre perspektive, a cijena takvog razvoja bit će mnogo niža od nekih mega-pušaka na vlastitim brodovima.

Ostaje samo pitanje da li nas treba smatrati zaostalim u ovom pitanju, jer obično pokušavaju da promovišu sve što loše funkcioniše mogući načini“Svi su se plašili Schauba”, ali ono što je zaista efektivno, ali još nije došlo vrijeme, zatvoreno je iza sedam brava. Pa, bar u to želim da verujem.

Predstavljamo sklop elektromagnetnog pištolja na NE555 tajmeru i 4017B čipu.

Princip rada elektromagnetnog (Gauss-) pištolja temelji se na brzom sekvencijalnom radu elektromagneta L1-L4, od kojih svaki stvara dodatnu silu koja ubrzava naboj metala. NE555 tajmer šalje impulse čipu 4017 sa periodom od približno 10 ms, frekvenciju impulsa signalizira LED D1.

Kada se pritisne tipka PB1, mikrokolo IC2 uzastopno otvara tranzistore TR1 do TR4 u istom intervalu, u čijem su kolektorskom krugu uključeni elektromagneti L1-L4.

Za izradu ovih elektromagneta potrebna nam je bakarna cijev dužine 25 cm i prečnika 3 mm. Svaki kalem sadrži 500 zavoja emajlirane žice od 0,315 mm. Zavojnice moraju biti napravljene na takav način da se mogu slobodno kretati. Komad eksera dužine 3 cm i prečnika 2 mm deluje kao projektil.

Pištolj se može napajati i iz baterije od 25 V i iz AC mreže.

Promjenom položaja elektromagneta postižemo najbolji učinak, sa gornje slike se može vidjeti da se interval između svake zavojnice povećava - to je zbog povećanja brzine projektila.

Ovo, naravno, nije pravi Gauss pištolj, već radni prototip, na osnovu kojeg je moguće, jačanjem sklopa, sastaviti snažniji Gaussov pištolj.

Druge vrste elektromagnetnim oružjem.

Osim akceleratora magnetske mase, postoje mnoge druge vrste oružja koje za funkcioniranje koriste elektromagnetnu energiju. Razmotrite najpoznatije i najčešće njihove vrste.

Elektromagnetni akceleratori mase.

Pored "gaussovih topova", postoje najmanje 2 vrste akceleratora mase - indukcijski akceleratori mase (Thompsonov kalem) i akceleratori mase šine, poznati i kao "rail guns" (od engleskog "Rail gun" - rail gun).

Rad indukcijskog akceleratora mase zasniva se na principu elektromagnetne indukcije. U ravnom namotu stvara se brzo rastuća električna struja koja uzrokuje naizmjenično magnetsko polje u prostoru oko njega. U namotaj je umetnuto feritno jezgro, na čiji se slobodni kraj stavlja prsten od provodljivog materijala. Pod djelovanjem naizmjeničnog magnetskog toka koji prodire u prsten, u njemu nastaje električna struja, stvarajući magnetsko polje suprotnog smjera u odnosu na polje namota. Svojim poljem, prsten se počinje odbijati od polja namotaja i ubrzava, leteći sa slobodnog kraja feritne šipke. Što je strujni impuls u namotaju kraći i jači, to snažniji prsten izlazi.

Inače, akcelerator mase tračnice funkcionira. U njemu se provodni projektil kreće između dvije šine - elektrode (po čemu je dobio ime - šinska puška), kroz koje se dovodi struja.

Strujni izvor je spojen na šine u njihovoj osnovi, tako da struja teče, takoreći, u potrazi za projektilom, a magnetsko polje stvoreno oko provodnika sa strujom potpuno je koncentrisano iza provodnog projektila. AT ovaj slučaj Projektil je provodnik sa strujom koji se nalazi u okomitom magnetskom polju koje stvaraju šine. Prema svim zakonima fizike, na projektil djeluje Lorentzova sila, usmjerena u smjeru suprotnom od spojne točke šine i ubrzavajući projektil. Serija ozbiljni problemi- puls struje trebao bi biti toliko snažan i oštar da projektil ne bi imao vremena da ispari (uostalom, kroz njega teče ogromna struja!), ali bi se pojavila sila ubrzanja koja ga ubrzava naprijed. Dakle, materijal projektila i šine treba da ima najveću moguću provodljivost, projektil treba da ima što manju masu, a izvor struje treba da ima što veću snagu i nižu induktivnost. Međutim, posebnost željezničkog akceleratora je u tome što je sposoban ubrzati ultra-male mase do super velikih brzina. U praksi se šine izrađuju od bakra bez kisika presvučene srebrom, aluminijske šipke se koriste kao projektili, kao izvor napajanja se koristi baterija visokonaponskih kondenzatora, a prije ulaska u šine pokušavaju da daju što više projektilu početnu brzinu što je više moguće, koristeći pneumatske ili puške.

Uz akceleratore mase, elektromagnetno oružje uključuje izvore snažnog elektromagnetnog zračenja kao što su laseri i magnetroni.

Svi znaju laser. Sastoji se od radnog tijela, u kojem se pri snimanju stvara inverzna populacija kvantnih nivoa od strane elektrona, rezonatora za povećanje raspona fotona unutar radnog tijela i generatora koji će stvoriti upravo tu inverznu populaciju. U principu, inverzna populacija se može stvoriti u bilo kojoj tvari, a u naše vrijeme je lakše reći od čega se laseri NISU.

Laseri se mogu klasifikovati prema radnom fluidu: rubin, CO2, argon, helijum-neonski, čvrsti (GaAs), alkoholni itd., prema načinu rada: impulsni, cw, pseudokontinualni, mogu se klasifikovati prema broju korištenih kvantnih nivoa: 3-nivoa, 4-nivoa, 5-nivoa. Laseri se dijele i prema frekvenciji generiranog zračenja - mikrovalno, infracrveno, zeleno, ultraljubičasto, rendgensko, itd. Efikasnost lasera obično ne prelazi 0,5%, ali sada se situacija promenila - poluprovodnički laseri (GaAs-based solid-state laseri) imaju efikasnost preko 30% i danas mogu imati izlaznu snagu do 100 (!) W , tj. uporedivi sa snažnim "klasičnim" rubin ili CO2 laserima. Osim toga, postoje gasnodinamički laseri koji su najmanje slični drugim vrstama lasera. Njihova razlika je u tome što su sposobni proizvoditi kontinuirani snop ogromne snage, što im omogućava da se koriste u vojne svrhe. U suštini, gasnodinamički laser je mlazni motor, u kojem se nalazi rezonator okomit na strujanje gasa. Gas sa žarnom niti koji izlazi iz mlaznice je u stanju inverzije populacije.

Vrijedi mu dodati rezonator - i višemegavatni fotonski tok će poletjeti u svemir.

Mikrovalne pećnice - glavna funkcionalna jedinica je magnetron - snažan izvor mikrovalnog zračenja. Nedostatak mikrotalasnih pušaka je njihova prevelika opasnost od upotrebe čak i u odnosu na lasere - mikrotalasno zračenje se dobro reflektuje od prepreka iu slučaju pucanja na unutra bukvalno sve unutra će biti izloženo radijaciji! Osim toga, snažno mikrovalno zračenje je smrtonosno za svaku elektroniku, što se također mora uzeti u obzir.

I zašto, zapravo, upravo "Gauss top", a ne Thompson diskovni lanseri, šinske puške ili zračno oružje?

Činjenica je da je od svih vrsta elektromagnetnog oružja upravo Gauss pištolj najlakši za proizvodnju. Osim toga, ima prilično visoku efikasnost u odnosu na druge elektromagnetne pucače i može raditi na niskim naponima.

Na sljedećem nivou složenosti su indukcijski akceleratori - Thompson disk bacači (ili transformatori). Njihov rad zahtijeva nešto veće napone od konvencionalnih Gaussovih, tada su možda najsloženiji laseri i mikrovalovi, a na posljednjem mjestu je šinska puška koja zahtijeva skupe konstruktivne materijale, besprijekoran proračun i preciznost izrade, skup i moćan izvor energije (baterija visokonaponskih kondenzatora) i mnoge druge skupe stvari.

Osim toga, Gauss pištolj, unatoč svojoj jednostavnosti, ima nevjerojatno veliki opseg za dizajnerska rješenja i inženjerska istraživanja - tako da je ovaj smjer prilično zanimljiv i obećavajući.

DIY pištolj za mikrovalnu pećnicu

Prije svega, upozoravam vas: ovo oružje je vrlo opasno, budite maksimalno oprezni u proizvodnji i radu!

Ukratko, upozorio sam te. A sada krenimo sa proizvodnjom.

Uzimamo bilo koju mikrovalnu pećnicu, po mogućnosti najslabije i najjeftinije.

Ako je izgorio, nije važno - sve dok magnetron radi. Evo njegovog pojednostavljenog dijagrama i unutrašnjeg pogleda.

1. Lampa za osvetljenje.
2. Otvori za ventilaciju.
3. Magnetron.
4. Antena.
5. Waveguide.
6. Kondenzator.
7. Transformator.
8. Kontrolna tabla.
9. Vozite.
10. Rotirajuća ladica.
11. Separator sa valjcima.
12. Zasun za vrata.

Zatim izvlačimo isti magnetron odatle. Magnetron je dizajniran kao snažan generator elektromagnetne oscilacije mikrotalasni opseg za upotrebu u radarskim sistemima. Mikrovalne pećnice imaju magnetrone sa mikrovalnom frekvencijom od 2450 MHz. Rad magnetrona koristi proces kretanja elektrona u prisustvu dva polja - magnetskog i električnog, okomitih jedno na drugo. Magnetron je lampa ili dioda s dvije elektrode koja sadrži katodu sa žarnom niti koja emituje elektrone i hladnu anodu. Magnetron je postavljen u vanjsko magnetsko polje.

Uradi sam Gauss pištolj

Magnetronska anoda ima složenu monolitnu strukturu sa sistemom rezonatora neophodnih za komplikovanje strukture električnog polja unutar magnetrona. Magnetno polje stvaraju zavojnice sa strujom (elektromagnet), između čijih polova je postavljen magnetron. Ako magnetsko polje nije, tada su elektroni emitovali sa katode praktično bez početna brzina, kretao bi se u električnom polju duž pravih linija okomitih na katodu i sve bi padalo na anodu. U prisustvu okomitog magnetnog polja, putanje elektrona se savijaju Lorentzovom silom.

Rabljeni magnetroni se prodaju na našem radio bazaru za 15 godina.

Ovo je magnetron u rezu i bez radijatora.

Sada morate saznati kako ga napajati. Dijagram pokazuje da je potreban sjaj 3V 5A, a anoda 3kV 0,1A. Navedene vrijednosti snage vrijede za magnetrone iz slabih mikrovalova, a za moćne mogu biti nešto veće. Snaga magnetrona modernih mikrotalasnih pećnica je oko 700 vati.

Za kompaktnost i mobilnost mikrovalnog pištolja, ove vrijednosti se mogu donekle smanjiti - ako dođe do stvaranja. Magnetron ćemo napajati iz pretvarača s baterijom iz računarskog neprekidnog napajanja.

Vrijednost pasoša 12 volti 7,5 ampera. Nekoliko minuta borbe bi trebalo biti dovoljno. Sjaj magnetrona je 3V, dobijamo ga pomoću mikrokola stabilizatora LM150.

Poželjno je uključiti sjaj nekoliko sekundi prije uključivanja anodnog napona. I uzimamo kilovolte na anodu iz pretvarača (vidi dijagram ispod).

Snaga za sjaj i P210 se napaja uključivanjem glavnog prekidača nekoliko sekundi prije pucanja, a sam hitac se ispaljuje pomoću tipke koja napaja glavni oscilator na P217. Podaci o transformatoru preuzeti su iz istog artikla, samo sekundarni Tr2 je namotan sa 2000 - 3000 zavoja PEL0.2. Iz rezultirajućeg namotaja promjena se dovodi u najjednostavniji poluvalni ispravljač.

Iz mikrovalne pećnice mogu se uzeti visokonaponski kondenzator i dioda, ili ako se ne zamjene sa 0,5 mikrofarada - 2kV, dioda - KTs201E.

Radi usmjerenosti zračenja i odsijecanja reverznih režnjeva (da se ne zakači), magnetron postavljamo u rog. Da bismo to učinili, koristimo metalnu trubu od školskih zvona ili zvučnika na stadionu. U ekstremnim slučajevima, možete uzeti cilindrični litarske tegle ispod farbe.

Cijeli pištolj za mikrovalnu pećnicu smješten je u kućište napravljeno od debele cijevi promjera 150-200 mm.

Pa, pištolj je spreman. Možete ga koristiti za spaljivanje kompjutera i alarma u automobilima, spaljivanje mozga i televizora zlih susjeda, lov na stvorenja koja trče i lete. Nadam se da nikada nećete pokrenuti ovaj alat za mikrovalnu pećnicu - zbog vlastite sigurnosti.

Sastavio: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

PAŽNJA!

Gauss pištolj (gauss puška)

Drugi nazivi: Gauss pištolj, Gauss pištolj, Gauss puška, Gauss pištolj, buster puška.

Gauss puška (ili njena veća varijanta, Gauss pištolj), kao i railgun, je elektromagnetno oružje.

Gauss pištolj

U ovom trenutku, borbeni industrijski dizajni ne postoje, iako određeni broj laboratorija (uglavnom amaterskih i univerzitetskih) nastavlja vredno raditi na stvaranju ovog oružja. Sistem je dobio ime po njemačkom naučniku Carlu Gausu (1777-1855). Sa kakvim strahom je matematičaru dodijeljena takva čast, ja lično ne mogu razumjeti (ne mogu još, odnosno nemam relevantne podatke). Gauss je imao mnogo manje veze s teorijom elektromagnetizma nego, na primjer, Oersted, Ampere, Faraday ili Maxwell, ali je, ipak, pištolj dobio ime po njemu. Ime se zadržalo i zato ćemo ga koristiti.

Princip rada:
Gauss puška se sastoji od zavojnica (snažnih elektromagneta) postavljenih na cijevi od dielektrika. Kada se primeni struja, elektromagneti se na kratak trenutak uključuju jedan za drugim u pravcu od prijemnik do njuške. Oni naizmjenično privlače prema sebi čelični metak (iglu, strelicu ili projektil, ako govorimo o topu) i time ga ubrzavaju do značajnih brzina.

Prednosti oružja:
1. Nema kertridža. To vam omogućava značajno povećanje kapaciteta trgovine. Na primjer, spremnik koji drži 30 metaka može napuniti 100-150 metaka.
2. Visoka brzina paljbe. Teoretski, sistem dozvoljava da ubrzanje sljedećeg metka počne čak i prije nego što prethodni napusti cijev.
3. Tiho pucanje. Sam dizajn oružja omogućava vam da se riješite većine akustičnih komponenti metka (pogledajte recenzije), tako da pucanje iz Gauss puške izgleda kao niz suptilnih iskakanja.
4. Nedostatak demaskirajućeg blica. Ova funkcija je posebno korisna noću.
5. Nizak povrat. Iz tog razloga, kada se ispali, cijev oružja se praktički ne podiže, a time se povećava preciznost vatre.
6. Pouzdanost. Gauss puška ne koristi patrone, pa stoga pitanje nekvalitetne municije odmah nestaje. Ako se, pored ovoga, prisjetimo odsustva mehanizma okidača, onda se sam pojam "nepaljenja" može zaboraviti, kao noćna mora.
7. Povećana otpornost na habanje. Ovo svojstvo nastaje zbog malog broja pokretnih dijelova, malog opterećenja na komponente i dijelove tijekom pečenja, te odsustva produkata sagorijevanja baruta.
8. Mogućnost korišćenja kako na otvorenom prostoru tako iu atmosferama koje potiskuju sagorevanje baruta.
9. Podesiva brzina metka. Ova funkcija omogućava, ako je potrebno, smanjenje brzine metka ispod zvuka. Kao rezultat toga, nestaju karakteristični pucketanje, a Gauss puška postaje potpuno tiha, pa je stoga pogodna za tajne specijalne operacije.

Nedostaci oružja:
Među nedostacima Gauss pušaka često se spominju: niska efikasnost, velika potrošnja energije, velika težina i dimenzije, dugo vrijeme punjenja kondenzatora, itd. Želim reći da su svi ovi problemi samo zbog nivoa savremeni razvoj tehnologije. U budućnosti, kada se stvaraju kompaktni i moćni izvori energije, koristeći nove konstrukcijske materijale i supravodiče, Gaussov pištolj zaista može postati moćno i učinkovito oružje.

U književnosti, naravno fantastično, William Keith je naoružao legionare Gauss puškom u svom ciklusu Pete legije stranaca. (Jedna od mojih omiljenih knjiga!) Koristili su je i militaristi sa planete Klisand, koji su doveli Džima di Grizlija u Garrisonovom romanu "Osveta pacova od nerđajućeg čelika". Kažu da se gausovizam nalazi i u knjigama iz serije S.T.A.L.K.E.R., ali ja sam ih pročitao samo pet. Nisam našao ništa slično, ali neću govoriti u ime drugih.

Što se tiče mog ličnog rada, u svom novom romanu "Maroderi" svom glavnom liku Sergeju Kornu predstavio sam Gauss karabin "Metel-16" proizveden u Tuli. Istina, posjedovao ga je tek na početku knjige. Nakon svega glavni lik na kraju krajeva, što znači da zaslužuje impresivniji pištolj.

Oleg Shovkunenko

Recenzije i komentari:

Aleksandar 29.12.13
Prema tački 3 - hitac sa supersoničnom brzinom metka će u svakom slučaju biti glasan. Iz tog razloga se za tiho oružje koriste posebne podzvučne patrone.
Prema tački 5, trzaj će biti svojstven svakom oružju koje gađa "materijalne objekte" i ovisi o omjeru masa metka i oružja, te momentu sile koja ubrzava metak.
Prema zahtjevu 8 - nikakva atmosfera ne može utjecati na sagorijevanje baruta u zatvorenoj patroni. U svemiru će pucati i vatreno oružje.
Problem može biti samo u mehaničkoj stabilnosti dijelova oružja i svojstvima maziva na ultra niskim temperaturama. Ali ovo pitanje je rješivo, a davne 1972. godine izvršeno je probno gađanje u otvorenom svemiru iz orbitalnog topa s vojne orbitalne stanice OPS-2 (Salyut-3).

Oleg Shovkunenko
Aleksandar je dobro sto si napisao.

Da budem iskren, napravio sam opis oružja na osnovu vlastitog razumijevanja teme. Ali možda nešto nije u redu. Hajdemo zajedno da prođemo kroz tačke.

Stavka broj 3. "Tišina pucanja."
Koliko ja znam, zvuk pucnja iz bilo kojeg vatreno oružje sastoji se od nekoliko komponenti:
1) Zvuk ili bolje reći zvuci rada mehanizma oružja. To uključuje udar udarača o kapsulu, zveket zatvarača, itd.
2) Zvuk koji stvara zrak koji je ispunio cijev prije pucnja. Pomiče ga i metak i barutani gasovi koji prodiru kroz kanale za rezanje.
3) Zvuk koji sami praškasti gasovi stvaraju prilikom oštrog širenja i hlađenja.
4) Zvuk generiran akustičnim udarnim talasom.
Prve tri tačke se uopće ne odnose na gausovizam.

Predviđam pitanje o vazduhu u cevi, ali kod Gaussove puške cev ne mora da bude čvrsta i cevasta, što znači da problem nestaje sam od sebe. Dakle, ostaje tačka broj 4, samo ona o kojoj vi, Aleksandre, govorite. Želim da kažem da je akustični udarni talas daleko od najglasnijeg dela kadra. Prigušivači modernog oružja praktički se uopće ne bore protiv toga. Pa ipak, vatreno oružje sa prigušivačem se i dalje naziva tihim. Stoga se Gaussov može nazvati i bešumnim. Usput, hvala vam puno što ste me podsjetili. Zaboravio sam spomenuti među prednostima Gauss pištolja mogućnost podešavanja brzine metka. Uostalom, moguće je postaviti podzvučni način rada (koji će oružje učiniti potpuno tihim i namijenjeno za tajne akcije u bliskoj borbi) i supersonični (ovo je za pravi rat).

Stavka broj 5. "Skoro bez trzaja."
Naravno, tu je i povratak na gasovku. Kuda bez nje?! Zakon održanja impulsa još nije poništen. Samo princip rada Gauss puške učinit će je ne eksplozivnom, kao u vatrenom oružju, već, takoreći, rastegnutom i glatkom, te stoga mnogo manje uočljivom za strijelca. Mada, da budem iskren, ovo su samo moje sumnje. Do sada nisam pucao iz takvog pištolja :))

Stavka broj 8. "Mogućnost korištenja oba u svemiru...".
Pa o nemogućnosti upotrebe vatrenog oružja vanjski prostor Nisam ništa rekao. Samo će ga trebati prepraviti na takav način, toliko tehničkih problema riješiti, da je lakše napraviti gausov top :)) Što se tiče planeta sa specifičnom atmosferom, upotreba vatrenog oružja na njima zaista može biti ne samo teška , ali i nesigurno. Ali ovo je već iz dijela fantazije, u stvari, kojim se bavi vaš poslušni sluga.

Vyacheslav 05.04.14
hvala za zanimljiva priča o oružju. Sve je vrlo dostupno i raspoređeno po policama. Drugi bi bio shemku radi veće jasnoće.

Oleg Shovkunenko
Vjačeslave, ubacio sam šemu, kao što ste tražili).

zainteresovani 22.02.15
"Zašto Gausova puška?" - Wikipedia to kaže jer je on postavio temelje teorije elektromagnetizma.

Oleg Shovkunenko
Prvo, na osnovu ove logike, vazdušnu bombu je trebalo nazvati "Njutnova bomba", jer pada na zemlju, poštujući Zakon gravitacije. Drugo, na istoj Wikipediji Gauss se uopće ne spominje u članku "Elektromagnetna interakcija". Dobro je da smo svi mi obrazovani ljudi i da zapamtimo da je Gauss izveo istoimenu teoremu. Istina, ova teorema je uključena u više opšte jednačine Maxwella, tako da se čini da je Gauss ponovo u rasponu sa "postavljanjem temelja teorije elektromagnetizma".

Eugene 05.11.15
Gaus puška je skovan naziv za oružje. Prvi put se pojavio u legendarnoj postapokaliptici Fallout igra 2.

Rimski 26.11.16
1) o tome kakve veze Gaus ima sa imenom) pročitajte na Wikipediji, ali ne elektromagnetizam, već Gaussova teorema, ova teorema je osnova elektromagnetizma i osnova je za Maxwellove jednačine.
2) urlik od metka je uglavnom zbog naglo širenja barutnih gasova. jer je metak nadzvučan i nakon 500m od cijevi seče, ali tutnjave od njega nema! samo zvižduk iz vazduha presečen udarnim talasom od metka i to je to!)
3) o tome da kažu da postoje uzorci malokalibarsko oružje i šuti jer kažu da je metak tamo podzvučan - ovo je glupost! kada se daju bilo kakvi argumenti, morate doći do dna problema! hitac je nečujan, ne zato što je metak podzvučan, već zato što barutni gasovi tamo ne izlaze iz cevi! pročitaj o PSS pištolju u Vic.

Oleg Shovkunenko
Romane, jesi li ti slučajno Gausov rođak? Bolno revnosno branite njegovo pravo na ovo ime. Lično me briga, ako se ljudima sviđa, neka bude gausova puška. Što se tiče svega ostalog, pročitajte recenzije za članak, gdje je pitanje bešumnosti već detaljno razmotreno. Ne mogu ovome dodati ništa novo.

Dasha 12.03.17
Pišem naučnu fantastiku. Mišljenje: UBRZANJE je oružje budućnosti. Ne bih strancu pripisivao pravo prvenstva u ovom oružju. Rusko UBRZANJE SIGURNO ĆE IZNAD trulog zapada. Bolje da pokvarenom strancu ne damo PRAVO DA ORUŽJE NAZIVA SVOJIM SERAĆIM IMENOM! Rusi su puni svojih mudraca! (nezasluženo zaboravljeno). Inače, mitraljez Gatling (top) pojavio se KASNIJE od ruske SOROKE (rotirajući sistem cijevi). Gatling je jednostavno patentirao ideju ukradenu iz Rusije. (Za ovo ćemo ga od sada zvati Goat Gutl!). Dakle, Gauss također nije vezan za ubrzanje oružja!

Oleg Shovkunenko
Daša, patriotizam je svakako dobar, ali samo zdrav i razuman. Ali sa Gausovom puškom, kako kažu, voz je otišao. Termin se već ukorijenio, kao i mnogi drugi. Nećemo menjati koncepte: internet, karburator, fudbal itd. Međutim, nije toliko važno čije ime nosi ovaj ili onaj izum, glavno je ko ga može dovesti do savršenstva ili, kao u slučaju Gauss puške, barem do borbenog stanja. Nažalost, još nisam čuo za ozbiljan razvoj borbenih Gauss sistema, kako u Rusiji tako iu inostranstvu.

Bozhkov Alexander 26.09.17
Sve jasno. Ali možete li dodati članke o drugim vrstama oružja?: O termo pištolju, električnom pištolju, BFG-9000, Gauss samostrelu, ektoplazmatskom mitraljezu.

Napišite komentar

DIY Gauss pištolj

Uprkos svojoj relativno skromnoj veličini, Gauss pištolj je najozbiljnije oružje koje smo ikada napravili. Počevši od najviše ranim fazama njegove proizvodnje, najmanja nepažnja u rukovanju uređajem ili njegovim pojedinim komponentama može dovesti do strujnog udara.

Gauss pištolj. Najjednostavniji sklop

Budi pazljiv!

Glavni energetski element našeg pištolja je induktor

Rendgen s Gaussovim pištoljem

Položaj kontakata na krugu punjenja Kodak jednokratne kamere

Imati oružje koje se čak iu kompjuterskim igrama može naći samo u laboratoriji ludog naučnika ili blizu vremenskog portala u budućnost je cool. Gledati kako ljudi ravnodušni prema tehnologiji nehotice upiru oči u uređaj, a strastveni igrači žurno podižu čeljust s poda - za to vrijedi provesti dan sastavljajući Gaussov pištolj.

Kao i obično, odlučili smo početi s najjednostavnijim dizajnom - indukcijskim pištoljem s jednom zavojnicom. Eksperimenti sa višestepenim ubrzanjem projektila prepušteni su iskusnim inženjerima elektronike sposobnim za izgradnju složen sistem uključivanje moćnih tiristora i fino podešavanje trenutaka sekvencijalnog uključivanja zavojnica. Umjesto toga, fokusirali smo se na mogućnost pripreme jela sa sastojcima koji su široko dostupni. Dakle, da biste napravili Gauss top, prije svega morate ići u kupovinu. U radio prodavnici morate kupiti nekoliko kondenzatora napona 350-400 V i ukupnog kapaciteta 1000-2000 mikrofarada, emajliranu bakrenu žicu promjera 0,8 mm, pretince za baterije za Kronu i dva tipa od 1,5 volta C baterije, prekidač i dugme. Uzmimo pet jednokratnih Kodak fotoaparata u fotografskim proizvodima, jednostavan relej sa četiri pina od Žigulija u auto dijelovima, paket slamki za koktele u "proizvodima" i plastični pištolj, mitraljez, sačmaricu, pušku ili bilo koji drugi pištolj koji želite u "igračke", želite da se pretvorite u oružje budućnosti.

Navijamo na brkove

Glavni energetski element našeg pištolja je induktor. S njegovom proizvodnjom vrijedi započeti montažu pištolja. Uzmite komad slame dužine 30 mm i dvije velike podloške (plastične ili kartonske), sastavite ih u bobinu pomoću vijka i matice. Počnite pažljivo namatati emajliranu žicu oko nje, kalem po zavojnicu (sa velikim promjerom žice, to je prilično jednostavno). Pazite da ne savijete žicu oštro, ne oštetite izolaciju. Nakon što završite prvi sloj, napunite ga super-ljepilom i počnite namatati sljedeći. Uradite to sa svakim slojem. Ukupno je potrebno namotati 12 slojeva. Zatim možete rastaviti kolut, ukloniti podloške i staviti zavojnicu na dugu slamku, koja će služiti kao bure. Jedan kraj slamke treba začepiti. Gotovu zavojnicu je lako provjeriti spajanjem na 9-voltnu bateriju: ako drži težinu spajalica znači da ste bili uspješni. Možete umetnuti slamku u zavojnicu i testirati je u ulozi solenoida: ona bi trebala aktivno uvući komad spajalice u sebe, pa čak i izbaciti ga iz cijevi za 20-30 cm kada pulsira.

Mi seciramo vrijednosti

Kondenzatorska banka je najpogodnija za generiranje snažnog električnog impulsa (po ovom mišljenju solidarni smo sa kreatorima najmoćnijih laboratorijskih šinskih topova). Kondenzatori su dobri ne samo zbog svog visokog energetskog kapaciteta, već i zbog sposobnosti da odustanu od sve energije u vrlo kratkom vremenu prije nego što projektil stigne do centra zavojnice. Međutim, kondenzatori se moraju nekako napuniti. Na sreću, trebamo Punjač je u bilo kojoj kameri: kondenzator se tamo koristi za formiranje visokonaponskog impulsa za elektrodu za paljenje blica. Kamere za jednokratnu upotrebu najbolje nam odgovaraju, jer su kondenzator i "punjač" jedine električne komponente koje imaju, što znači da je lako izvući krug za punjenje iz njih.

Rastavljanje kamere za jednokratnu upotrebu je faza u kojoj treba da počnete da budete oprezni. Prilikom otvaranja kućišta pokušajte ne dodirivati ​​elemente električnog kruga: kondenzator može dugo zadržati naboj. Nakon što ste dobili pristup kondenzatoru, prije svega zatvorite njegove terminale odvijačem s dielektričkom ručkom. Tek tada možete dodirnuti ploču bez straha od strujnog udara. Uklonite kopče baterije iz kruga za punjenje, odlemite kondenzator, zalemite kratkospojnik na kontakte gumba za punjenje - više nam neće trebati. Na ovaj način pripremite najmanje pet ploča za punjenje. Obratite pažnju na lokaciju vodljivih tragova na ploči: možete se spojiti na iste elemente kola na različitim mjestima.

Određivanje prioriteta

Izbor kapacitivnosti kondenzatora je pitanje kompromisa između energije metka i vremena punjenja pištolja. Odlučili smo se na četiri paralelno spojena kondenzatora od 470 mikrofarada (400 V). Prije svakog pucnja čekamo oko minutu da LED diode na strujnim krugovima signaliziraju da je napon u kondenzatorima dostigao propisanih 330 V. Proces punjenja možete ubrzati spajanjem nekoliko odjeljaka za baterije od 3 volta na punjenje. kola u paraleli. Međutim, treba imati na umu da moćne baterije tipa "C" imaju višak struje za slaba kola kamere. Da tranzistori na pločama ne bi izgorjeli, trebalo bi da postoji 3-5 kola za punjenje paralelno povezanih za svaki sklop od 3 volta. Na našem pištolju samo je jedan pretinac za baterije spojen na "pune". Svi ostali služe kao rezervni magacini.

Definisanje sigurnosnih zona

Nikome ne bismo savjetovali da pod prstom drži dugme koje prazni bateriju od 400-voltnih kondenzatora. Za kontrolu spuštanja, bolje je instalirati relej. Njegov upravljački krug je povezan s 9-voltnom baterijom preko dugmeta za otpuštanje, a kontrolirani krug je spojen na krug između zavojnice i kondenzatora. Šematski dijagram će vam pomoći da pravilno sastavite pištolj. Prilikom sastavljanja visokonaponskog kruga koristite žicu s poprečnim presjekom od najmanje milimetra; sve tanke žice su prikladne za krugove punjenja i upravljanja.

Kada eksperimentišete sa krugom, zapamtite da kondenzatori mogu imati zaostalo naelektrisanje. Ispraznite ih kratkim spojem prije nego što ih dodirnete.

Sažimanje

Proces snimanja izgleda ovako: uključite prekidač za napajanje; čekajući sjajan sjaj LED dioda; spuštamo projektil u cijev tako da je malo iza zavojnice; isključite napajanje tako da baterije ne uzimaju energiju kada se ispaljuju; ciljajte i pritisnite dugme za otpuštanje. Rezultat uvelike ovisi o masi projektila. Uz pomoć kratkog eksera sa odgrizanim šeširom uspjeli smo da gađamo limenku energetskog pića koja je eksplodirala i poplavila pola redakcije fontanom. Zatim je top, očišćen od ljepljive sode, zabio ekser u zid sa udaljenosti od pedeset metara. A srca ljubitelja naučne fantastike i kompjuterskih igrica, naše oružje udara bez ikakvih čaura.

Sastavio: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

© "Enciklopedija tehnologija i metoda" Patlakh V.V. 1993-2007

PAŽNJA!
Zabranjeno je svako ponovno objavljivanje, potpuno ili djelomično umnožavanje materijala ovog članka, kao i fotografija, crteža i dijagrama objavljenih u njemu, bez prethodne pismene saglasnosti urednika enciklopedije.

Podsećam te! Da za bilo kakvo nezakonito i nezakonito korištenje materijala objavljenih u enciklopediji uredništvo nije odgovorno.

Nekako sam na internetu pronašao članak o Gaussovom pištolju i razmišljao o tome da bi bilo lijepo imati jedan (ili čak dva) za sebe. U procesu pretraživanja naišao sam na web stranicu gauss2k i najjednostavnija šema napravio super-kul-mega-gaus pištolj.

Evo je:

I malo pucao:

A onda me obuzela jaka tuga, što nisam imao super-kul pištolj, već prdež, kojih ima mnogo. Sjeo sam i počeo razmišljati kako da povećam efikasnost. Dugo razmišljao. Godina. Procitao sam ceo gauss2k i sprat vojnog foruma. Izmišljeno.

Ispostavilo se da postoji program koji su napisali prekomorski naučnici, ali su ga naši majstori završili pod Gaussovim topom, a zove se niko drugi do FEMM.

Skinuo sam .lua skriptu i inozemnu verziju programa 4.2 sa foruma i spremio se za naučne proračune. Ali nije ga bilo, prekomorski program nije htio pokrenuti rusku skriptu, jer je skripta napravljena pod verzijom 4.0. I otvorio sam uputstvo (oni ga zovu priručnik) na buržoaskom jeziku i upalio ga u potpunosti. Otkrila mi se velika istina da u scenariju, prokletstvo, prvo morate dodati škakljivu liniju.

Evo ga: setcompatibilitymode(1) -- omogući femm 4.2 mod kompatibilnosti
I sjeo sam za duga računanja, moja mašina za brojanje je brujala i dobio sam opis naučnika:

Opis

Kapacitet kondenzatora, mikroFarad= 680
Napon kondenzatora, Volt = 200
Ukupni otpor, Ohm = 1,800147899376892
Vanjski otpor, Ohm = 0,5558823529411765
Otpor zavojnice, Ohm = 1,244265546435716
Broj zavoja po zavojnici = 502,1193771626296
Prečnik žice za namotavanje, mm = 0,64
Dužina žice u namotu, metar = 22,87309092387464
Dužina namotaja, mm = 26
Spoljni prečnik zavojnice, mm = 24
Induktivnost zavojnice sa metkom u početnoj poziciji, microHenry = 1044.92294174225
Vanjski prečnik cijevi, mm = 5
Težina metka, grama = 2,450442269800038
Dužina metka, mm = 25
Prečnik metka, mm = 4
Udaljenost na kojoj je metak gurnut u zavojnicu u početnom trenutku, milimetar = 0
Materijal od kojeg je napravljen metak = br. 154 Eksperimentalno odabran materijal (jednostavno željezo)
Vrijeme procesa (mikrosec)= 4800
Vremenski prirast, mikrosek=100
Energija metka J = 0,2765589667129519
Energija kondenzatora J = 13,6
Gausova efikasnost (%)= 2,033521814065823
Njužna brzina, m/s = 0
Brzina metka na izlazu iz zavojnice, m/s = 15.02403657199634
Maksimalna brzina koja je postignuta, m/s = 15.55034094445013

A onda sam sjeo da ovo čarobnjaštvo realizujem u stvarnost.

Uzeo sam cijev od antene (jedan od presjeka D=5mm) i napravio u njoj rez (brusilicom), jer je cijev zatvorena petlja u kojoj će se inducirati uklete struje, koje se nazivaju vrtložnim strujama, i to baš cijev će se zagrijati, smanjujući efikasnost, koja je već niska.

Evo šta se dogodilo: prorez ~ 30 mm

Počeo da namotava zavojnicu. Da bih to uradio, izrezao sam 2 kvadrata (30x30 mm) od stakloplastike i sa rupom u sredini (D = 5 mm) i urezao nezgodne tragove na njemu za lemljenje na cev (čak i sija kao komad gvožđa, ali zapravo mesing).

Sa svim ovim stvarima, sjeo sam da namotam kalem:

Zamotano. I prema istoj shemi sastavio sam ovaj lukavi uređaj.

Evo kako to izgleda:

Tiristor i mikrik su bili iz starih zaliha, ali sam kondenzator nabavio iz kompjuterskog napajanja (ima ih dva). Iz istog PSU-a naknadno su korišteni diodni most i prigušnica pretvorena u pojačani transformator, jer je opasno puniti iz utičnice, a nije u otvorenom polju, pa mi je potreban pretvarač, koji sam počela sa izgradnjom. Da bih to učinio, uzeo sam prethodno sastavljen generator na NE555:

I spojio ga na gas:

koji je imao 2 namotaja od 54 zavoja od 0,8 žice. Sve sam hranio iz baterije od 6 volti. I na kraju krajeva, kakva magija - umjesto 6 volti na izlazu (namotaji su isti), dobio sam čak 74 volta. Popušivši još jedan paket priručnika o transformatorima, saznao sam:

- Kao što znate, struja u sekundarnom namotu je veća, što se struja u primarnom namotu brže menja, tj. proporcionalno derivatu napona u primarnom namotu. Ako je derivacija sinusoida također sinusoida sa istom amplitudom (u transformatoru se vrijednost napona množi s omjerom transformacije N), onda je situacija drugačija s pravokutnim impulsima. Na prednjoj i zadnjoj ivici trapeznog impulsa, brzina promjene napona je vrlo visoka i derivat u ovoj tački također ima veliki značaj dakle visoki napon.

Gauss2k.narod.ru “Prenosivi uređaj za punjenje kondenzatora.” Autor ADF

Nakon malo razmišljanja, došao sam do zaključka: pošto je moj izlazni napon 74 volta, ali mi treba 200 onda - 200/74 = 2,7 puta potrebno je povećati broj okreta. Ukupno 54 * 2,7 = 146 okreta. Jedan od namotaja sam premotao tanjom žicom (0,45). Broj okreta je povećan na 200 (u rezervi). Igrao sam se sa frekvencijom pretvarača i dobio željenih 200 volti (u stvari 215).

Evo kako to izgleda:

Ružno, ali ovo je privremena opcija, onda će se preurediti.

Pošto sam sakupio sve ove stvari, malo sam snimio:

Nakon snimanja odlučio sam izmjeriti kakve performanse ima moj pištolj. Započeto mjerenjem brzine.

Nakon što sam uveče sjedio s papirom i olovkom, došao sam do formule koja vam omogućava da izračunate brzinu duž putanje leta:

Sa ovom lukavom formulom, dobio sam:

Udaljenost mete, x = 2,14 m
vertikalno odstupanje, y (aritmetička sredina 10 hitaca) = 0,072 m
Ukupno:

Isprva nisam vjerovao, ali naknadno sam spojio senzore penetracije zvučna kartica, pokazao brzinu od 17,31 m/s

Bio sam previše lijen da izmjerim masu karanfila (a nema šta) pa sam uzeo masu koju mi ​​je FEMM izračunao (2,45 grama). Pronađena efikasnost.

Energija pohranjena u kondenzatoru = (680 * 10^-6 * 200^2) / 2 = 13,6 J
Energija metka = (2,45 * 10^-3 * 17,3^2) / 2 = 0,367 J
Efikasnost = 0,367 / 13,6 * 100% = 2,7%

To je u osnovi sve što je povezano sa jednostepenim akceleratorom. Evo kako to izgleda:

Projekt

Gun Gauss.

Elektromagnetski akcelerator mase (EMUM)

Završili učenici 9. razreda

GBOU SOSH 717, SAO, Moskva

Polyakova Marina

Litvinenko Ruslan

Voditelj projekta, nastavnik fizike:

Dmitrieva Olga Aleksandrovna

MOSKVA, 2012

UVOD…………………………………………………………………..3

POGLAVLJE I PRINCIP RADA (OPĆI)……………………………5

POTREBNA FORMULA ZA IZRAČUN…………………………………..7

ALGORITAM I OPIS MODELA MONTAŽE………………….8

DIJAGRAM UPOTREBE………………………………………………11

PRINCIP STVORENOG MODELA……………………….………11

POGLAVLJE II UPOTREBA OVE JEDINICE.......13

2.1 U SVEMIRU I U MIRNE SVRHE………………………………………………….14

2.2 ZA VOJNE SVRHE………………………………………………………………….15

2.3 NAŠA PONUDA…………………………………………………………..16

ZAKLJUČAK…………………………………………………………………………..18

LITERATURA………………………………………………………………………….21

DODATAK

UVOD

Princip uređaja razvio je Karl Gauss, njemački fizičar, astronom i matematičar.

Projekat je posvećen izumu nazvanom Gauss top (Gauss Gun ili Coil Gun, kako se zove na zapadnjački način), po imenu istaknutog njemačkog matematičara, astronoma i fizičara.
XIX vijeka, koji je formulisao osnovne principe rada oružja zasnovanog na elektromagnetnom ubrzanju masa, Gausov pištolj.
Mnogi su za Gaussov top čuli iz knjiga naučne fantastike ili kompjuterskih igrica, jer je Gauss top veoma popularan u naučnoj fantastici, gdje djeluje kao lični
visoke preciznosti smrtonosno oružje, kao i stacionarno oružje visoke preciznosti i velike brzine.

Među igrama, Gauss top se pojavio u Fallout 2, Fallout Tactics, Half-life (postoji eksperimentalno oružje zvano Tau Cannon), u StarCraftu su pješadi naoružani automatska puška Gauss C-14 "Nabijač". Također, oružje slično Gaussovom topu pojavilo se u Quake seriji igara, ali u glavama mnogih ovaj pištolj ostaje samo fantastična fikcija, koja u najboljem slučaju ima visokodimenzionalne prototipove u stvarnosti.

Cilj: proučiti uređaj elektromagnetnog akceleratora mase (Gauss top), kao i principe njegovog rada i primjene. Napravite radni model Gauss topa.

Glavni ciljevi:

Razmotrite uređaj prema crtežima i rasporedu.

Proučiti uređaj i princip rada elektromagnetnog akceleratora mase.

Kreirajte radni model.

primjena ovog modela.

Praktični dio rada:

Izrada funkcionalnog modela masovnog akceleratora u školskom okruženju. Kompjuterska prezentacija projekta u Power Point formatu.

Hipoteza: Da li je moguće napraviti najjednostavniji funkcionalni model Gauss topa u školskom okruženju?

Relevantnost projekta: Ovaj projekat je interdisciplinaran i pokriva veliku količinu materijala.

1

Ovaj članak je sažetak glavnog rada. Cijeli tekst naučni rad, aplikacije, ilustracije i drugo Dodatni materijali dostupno na web stranici II Međunarodnog konkursa za istraživanje i kreativni radovi studenti "Počni u nauci" na linku: https://www.school-science.ru/2017/11/26807.

Moje interesovanje za rekonstrukciju Gauss pištolja je zbog lakoće montaže i dostupnosti materijala, lakoće upotrebe s jedne strane i velike potrošnje energije s druge, što je odredilo glavni problem studije. Spektar primjene elektromagnetnog akceleratora u Svakodnevni život. Napravite model masovnog akceleratora, na osnovu analize eksperimentalnih podataka, saznajte gdje se Gaussov pištolj može koristiti, u kojim područjima ljudskog života.

Ove kontradikcije su aktuelizovale i odredile izbor teme istraživanja: „Gauss pištolj – oružje ili igračka?“.

Zašto sam odabrao ovu temu? Zainteresovao sam se za dizajn pištolja i odlučio sam da napravim model takvog Gauss pištolja, tj. amaterska postavka. Može se koristiti kao igračka. Ali, dok sam kreirao model, počeo sam razmišljati o tome gdje se još može koristiti Gaussov pištolj i kako dizajnirati snažniji pištolj, što je za to potrebno ?! Kako se putujuće elektromagnetno polje može povećati?

Svrha rada: Stvaranje i istraživanje razne opcije dizajna Gaussovog pištolja pri promjeni fizičkih parametara dijelova pištolja.

Ciljevi istraživanja:

1. Kreirajte radni model Gaussovog pištolja kako biste demonstrirali fenomen elektromagnetne indukcije u nastavi fizike.

2. Ispitati efikasnost Gaussovog pištolja na osnovu kapacitivnosti kondenzatora i induktivnosti solenoida.

3. Na osnovu rezultata studije predložiti nova područja primjene oružja u oblasti održavanja života ljudi.

Predmet istraživanja je fenomen elektromagnetne indukcije.

Predmet proučavanja je model Gaussovog topa.

Metode istraživanja:

1. Analiza naučne literature.

2. Modeliranje materijala, dizajn.

3. Eksperimentalne metode istraživanja

4. Analiza, generalizacija, dedukcija, indukcija.

Praktični značaj: Ovaj uređaj se može koristiti za demonstraciju na časovima fizike, što će doprinijeti boljoj asimilaciji ovih fizičkih pojava od strane učenika.

Gauss gun (eng. Gaussgun, Coilgun, Gausscannon) je jedna od varijanti elektromagnetnog akceleratora mase.

Ime je dobio po njemačkom naučniku Karlu Gausu, koji je postavio temelje matematičke teorije elektromagnetizma. Treba imati na umu da se ovaj način ubrzanja mase koristi uglavnom u amaterskim instalacijama, jer nije dovoljno efikasan za praktičnu primjenu. Po svom principu rada (stvaranje putujućeg magnetnog polja) sličan je uređaju poznatom kao linearni motor.

Princip rada Gaussovog pištolja

Gaussov pištolj se sastoji od solenoida, unutar kojeg se nalazi cijev (obično napravljena od dielektrika). Projektil (napravljen od feromagneta) se ubacuje u jedan od krajeva cijevi. Kada električna struja teče u solenoidu, nastaje magnetsko polje koje ubrzava projektil, "uvlačeći" ga u solenoid. Istovremeno se na krajevima projektila formiraju polovi, orijentirani prema polovima zavojnice, zbog čega se, nakon prolaska kroz središte solenoida, projektil privlači u suprotnom smjeru, tj. usporava. U amaterskim krugovima, ponekad se kao projektil koristi trajni magnet, jer je lakše nositi se s indukcijskim EMF-om koji se javlja u ovom slučaju. Isti efekat se javlja i kod upotrebe feromagneta, ali nije toliko izražen zbog činjenice da se projektil lako ponovo magnetizira (prisilna sila).

Za najveći učinak, strujni impuls u solenoidu mora biti kratkotrajan i snažan. U pravilu se za dobivanje takvog impulsa koriste elektrolitski kondenzatori s visokim radnim naponom.

Parametri zavojnica za ubrzanje, projektila i kondenzatora moraju biti usklađeni na takav način da, kada se projektil približi solenoidu, indukcija magnetskog polja u solenoidu bude maksimalna kada se projektil približi solenoidu, ali naglo opadne kako se projektil približi . Vrijedi napomenuti da su mogući različiti algoritmi za rad zavojnica za ubrzanje.

Kreiranje i otklanjanje grešaka u Gaussovom topu

Najjednostavniji dizajni mogu se sastaviti od improviziranih materijala čak i uz školsko znanje fizike.

Počnimo sa sastavljanjem pištolja sa solenoidom (induktor bez jezgra). Cijev zavojnice je komad plastične slamke dužine 40 cm. Ukupno je potrebno namotati 9 slojeva. U praksi sam ustanovio da je bolje dva sloja pobudnog namota namotati provodnikom u PVC izolaciji, koja u ovom slučaju ne bi trebala biti predebela (ne više od 1,5 mm u promjeru). Tada možete sve rastaviti, skinuti podloške i staviti zavojnicu na šipku od flomastera, koji će služiti kao bure. Gotovu zavojnicu je lako testirati spajanjem na 9-voltnu bateriju: djeluje kao elektromagnet. Parametri namotaja, projektila i kondenzatora moraju biti usklađeni na takav način da bi prilikom ispaljivanja, dok se projektil približio sredini namota, struja u potonjem već imala vremena da se smanji na minimalnu vrijednost, tj. odnosno, napunjenost kondenzatora bi bila potpuno potrošena. U ovom slučaju, efikasnost jednostepenog Gaussovog pištolja bit će maksimalna. Zatim sastavljamo električni krug, pričvršćujemo njegove elemente na fiksno postolje. Top se može oblikovati kao pištolj postavljanjem dijelova lanca u tijelo plastične dječje igračke. Ali sam stavio lanac u tijelo kartonske kutije.

U skladu sa opisanom tehnologijom kreirao sam dva radna modela. Proveo sam paralelni eksperiment, odnosno promijenio sistem kondenzatora (u drugom modelu ima nekoliko kondenzatora, u prvom - jedan), broj okreta solenoida, različite vrste spojevi segmenta lanca.

Pregledajući top došao sam do zaključka da su materijali za montažu instalacije dostupni; U svijetu postoji mnogo literature koja pomaže razumjeti principe rada pištolja i razne načine njena skupština. Ali kada se koristi pištolj, javlja se problem njegove upotrebe, što u savremeni svet pištolj se može koristiti samo u vojnim i svemirskim interesima, tk. vrlo je teško izračunati ponašanje zavojnice pri primjeni modela u drugim područjima ljudskog života.

Saznao sam da je teoretski moguće koristiti Gauss topove za lansiranje svjetlosnih satelita u orbitu. Glavna primjena su amaterske instalacije, demonstracija svojstava feromagneta. Također se prilično aktivno koristi kao dječja igračka ili samostalno izrađena instalacija koja razvija tehničku kreativnost (jednostavnost i relativna sigurnost).

Međutim, unatoč prividnoj jednostavnosti Gaussovog topa, njegova upotreba kao oružja prepuna je ozbiljnih poteškoća, od kojih su glavni visoki troškovi energije.

Prva i glavna poteškoća je niska efikasnost instalacije. Ulazi samo 1-7% napunjenosti kondenzatora kinetička energija projektil. Djelomično se ovaj nedostatak može nadoknaditi korištenjem višestepenog sistema za ubrzanje projektila, ali u svakom slučaju efikasnost rijetko dostiže 27%. U osnovi, u amaterskim instalacijama, energija pohranjena u obliku magnetnog polja se ne koristi ni na koji način, već je razlog za korištenje snažnih ključeva za otvaranje zavojnice (Lenzovo pravilo).

Druga poteškoća je velika potrošnja energije (zbog niske efikasnosti).

Treća poteškoća (slijedi iz prve dvije) je velika težina i dimenzije instalacije uz nisku efikasnost.

Četvrta poteškoća je prilično dugo vrijeme za akumulativno punjenje kondenzatora, što prisiljava, zajedno s Gaussovim pištoljem, da nosi izvor energije (obično snažan). baterija), kao i njihovu visoku cijenu. Teoretski je moguće povećati efikasnost ako se koriste supravodljivi solenoidi, ali bi to zahtijevalo snažan sistem hlađenja, što donosi dodatne probleme i ozbiljno utiče na obim instalacije. Ili koristite zamjenjive kondenzatore baterija.

Peta poteškoća je u tome što se povećanjem brzine projektila, trajanje magnetskog polja tokom leta solenoida projektilom značajno smanjuje, što dovodi do potrebe ne samo uključivanja svake sljedeće zavojnice višestepenog sistema unapred, ali i da poveća snagu svog polja srazmerno smanjenju ovog vremena. Obično se ovaj nedostatak odmah zanemaruje, jer većina domaćih sistema ima ili mali broj zavojnica ili nedovoljnu brzinu metka.

U uslovima vodenog okruženja, upotreba pištolja bez zaštitnog kućišta je takođe ozbiljno ograničena - dovoljna je daljinska indukcija struje da se rastvor soli disocira na kućištu uz stvaranje agresivnih (otapajućih) medija, što zahteva dodatnu magnetnu shielding.

Dakle, danas pištolj Gauss nema perspektive kao oružje, jer je značajno inferioran u odnosu na druge vrste malokalibarskog oružja koje rade na drugim principima. Teoretski, izgledi su, naravno, mogući ako se stvore kompaktni i snažni izvori električne struje i visokotemperaturni supravodiči (200-300K). Međutim, uređaj sličan Gaussovom pištolju može se koristiti u svemiru, budući da se pod vakuumom i bestežinskim stanjem mnogi nedostaci takvih uređaja izravnavaju. Konkretno, vojni programi SSSR-a i SAD-a razmatrali su mogućnost korištenja instalacija sličnih Gauss topu na satelitima u orbiti za uništavanje drugih svemirskih letjelica (projektila s velikim brojem malih štetnih dijelova) ili objekata na površini zemlje.

Gauss testovi pištolja dali su cifru od 27% efikasnosti. Odnosno, prema mišljenju stručnjaka, hitac iz gausa gubi čak i od kineske pneumatike. Ponovno punjenje je sporo - o brzini paljbe ne dolazi u obzir. A najveći problem je što ne postoje moćni, mobilni izvori energije. I dok se ti izvori ne pronađu, može se zaboraviti na oružje s Gauss puškama.

Bibliografska veza

Beketov K.S. GAUSS PIŠTOLJ - ORUŽJE ILI IGRAČKA? // Međunarodni školski naučni glasnik. - 2016. - br. 3. - str. 45-47;
URL: http://school-herald.ru/ru/article/view?id=74 (datum pristupa: 24.08.2019.).