Gauss topunu tamamen kendi ellerinizle nasıl yapabilirsiniz? Oyun "Stalker", Gauss silahı: nerede bulunur? Gauss silahı. En basit şema

.
Bu yazıda Konstantin, Nasıl Yapılır atölyesi, size taşınabilir Gauss topunun nasıl yapılacağını gösterecek.

Proje sadece eğlence amaçlı yapıldı, dolayısıyla Gausso inşaatında herhangi bir rekor kırma hedefi yoktu.

Kondansatörü yüksek voltajla şarj edip namlu üzerinde bulunan bakır tel bobinine boşaltıyoruz.

Akım içinden aktığında güçlü bir elektromanyetik alan yaratılır. Ferromanyetik mermi namlunun içine çekilir. Kapasitörün şarjı çok hızlı tükenir ve ideal olarak merminin ortasına geldiği anda bobinden geçen akım durur.

Montaj aşamasına geçmeden önce yüksek voltajla çok dikkatli çalışmanız gerektiği konusunda sizi uyarmalıyız.

Özellikle bu kadar büyük kapasitörler kullanıldığında bu oldukça tehlikeli olabilir.

Öncelikle basitliği nedeniyle. İçindeki elektronikler neredeyse temel düzeydedir.

Çok aşamalı bir sistem üretirken bir şekilde bobinleri değiştirmeniz, hesaplamanız ve sensörleri takmanız gerekir.

Pencerenin yarısına kadar boyamak zorunda kaldım.

Bu nedenle AA pil alıyoruz.

Muhtemelen 50 yıldır herkes barut çağının sona erdiğini, artık ateşli silahların gelişemeyeceğini söylüyor. Bu ifadeye kesinlikle katılmama ve modern ateşli silahların veya daha doğrusu kartuşların hala büyüme ve gelişme alanı olduğuna inanmama rağmen, barutu ve genel olarak silahların olağan çalışma prensibini değiştirme girişimlerini göz ardı edemem. Şu ana kadar icat edilenlerin çoğunun, özellikle kompakt bir kaynağın bulunmamasından dolayı imkansız olduğu açıktır. elektrik akımı veya üretim ve bakımın karmaşıklığı nedeniyle, ancak aynı zamanda tozlu bir rafta yatıyorlar ve birçok ilginç proje zamanlarını bekliyor.

Gauss silahı

Oldukça basit olması ve ayrıca böyle bir silah yaratma konusunda kendi küçük deneyimim olması ve söylemeliyim ki en başarısız olanı olmaması nedeniyle bu özel örnekle başlamak istiyorum.

Şahsen ben bu tür silahları ilk kez “Stalker” oyunundan değil, milyonlarca kişinin bu silahı bilmesi sayesinde öğrendim, hatta Fallout oyunları, ancak literatürden, yani UT dergisinden. Dergide sunulan Gauss topu en ilkel olanıydı ve çocuk oyuncağı olarak konumlandırılmıştı. Yani "silahın" kendisi, üzerine bobin sarılmış plastik bir tüpten oluşuyordu bakır kablo kendisine elektrik akımı uygulandığında elektromıknatıs görevi gören. Akım uygulandığında bir elektromıknatısı çekmeye çalışan tüpün içine metal bir top yerleştirildi. Topun elektromıknatıs içinde "asılı kalmasını" önlemek için, elektrolitik kapasitörden gelen akım kısa süreliydi. Böylece top elektromıknatısa doğru hızlandı ve elektromıknatıs kapatıldığında kendi kendine uçtu. Bütün bunlar için elektronik bir hedef önerildi ama ilginç, faydalı ve en önemlisi popüler edebiyatın ne olduğu konusuna girmeyelim.

Aslında yukarıda açıklanan cihaz en basit Gauss topudur, ancak böyle bir cihazın çok büyük ve güçlü bir tek elektromıknatısa sahip olmadığı sürece açıkça bir silah olamayacağı doğaldır. Kabul edilebilir mermi hızlarına ulaşmak için, tabiri caizse kademeli bir hızlanma sisteminin kullanılması gerekir, yani namluya birbiri ardına birkaç elektromıknatıs yerleştirilmelidir. Evde böyle bir cihaz oluştururken asıl sorun, elektromıknatısların çalışmasının senkronizasyonudur, çünkü fırlatılan merminin hızı doğrudan buna bağlıdır. Düz eller, bir havya ve eski televizyonlar, kayıt cihazları, plak çalarlar içeren bir çatı katı veya kır evi olmasına rağmen hiçbir zorluk korkutucu değildir. Açık şu anİnsanların yaratıcılıklarını sergiledikleri yerlere göz attığımda, neredeyse herkesin elektromıknatıs bobinlerini namlunun üzerine yerleştirdiğini, kabaca söylemek gerekirse, bobinleri sadece etrafına sardığını fark ettim. Bu tür örneklerin test sonuçlarına bakılırsa, bu tür silahlar verimlilik açısından mevcut halka açık pnömatiklerden uzak değildir, ancak eğlence amaçlı atışlar için oldukça uygundurlar.

Aslında beni en çok üzen şey bobinleri namluya yerleştirmeye çalışmalarıdır, aynı çekirdekler tarafından namluya yönlendirilecek çekirdekli elektromıknatısları kullanmak çok daha etkili olacaktır. Böylece, daha önce bir elektromıknatısın kapladığı alana, örneğin 6 elektromıknatıs yerleştirmek mümkündür; buna göre, bu, fırlatılan merminin hızında daha büyük bir artış sağlayacaktır. Namlunun tüm uzunluğu boyunca bu tür elektromıknatısların birkaç bölümü, küçük bir çelik parçasını makul hızlara kadar hızlandırabilecektir, ancak kurulum, bir akım kaynağı olmadan bile çok ağır olacaktır. Bazı nedenlerden dolayı herkes, mermiyi yavaşlatmak yerine hızlandıracak şekilde bobinleri birbiriyle koordine etmek için bobine güç veren kapasitörün boşalma süresini hesaplamaya çalışıyor. Katılıyorum, oturup düşünmek çok ilginç bir aktivite; genel olarak fizik ve matematik harika bilimlerdir, ancak neden bobinleri fotoğraflar, LED'ler ve basit bir devre kullanarak koordine etmiyorsunuz, öyle görünüyor ki özel bir eksiklik yok ve yapabilirsiniz gerekli parçaları makul bir ücret karşılığında alın, ancak elbette daha ucuza da güvenebilirsiniz. Peki ya güç kaynağı? elektrik ağı, transformatör, diyot köprüsü ve birkaç Elektrolitik kapasitörler paralel olarak bağlanır. Ancak otonom bir elektrik akımı kaynağı olmayan yaklaşık 20 kilogram ağırlığındaki böyle bir canavarla bile, ne kadar etkilenebilir olduğuna bağlı olmasına rağmen etkileyici sonuçların elde edilmesi pek olası değildir. Ve hayır, hayır, öyle bir şey yapmadım (başımı eğdim, ayağımı terlikle yerde hareket ettirdim), sadece UT'den gelen o oyuncağı tek bobinle yaptım.

Genel olarak, bir tür sabit silah olarak kullanılsa bile, örneğin konumunu değiştirmeyen bir nesneyi korumak için aynı makineli tüfek diyelim, böyle bir silah oldukça pahalı olacak ve en önemlisi ağır olacak ve tabii ki en etkili olmayacaktır. beş metrelik gövdesi olan bir canavardan değil, makul boyutlardan bahsediyoruz. Öte yandan, yarım ton başına bir kuruş fiyatına çok yüksek teorik ateş ve mühimmat oranı çok çekici görünüyor.

Bu nedenle, bir Gauss silahı için temel sorun, elektromıknatısların çok fazla ağırlığa sahip olmaları ve her zaman olduğu gibi bir elektrik akımı kaynağının gerekli olmasıdır. Genel olarak hiç kimse Gauss silahına dayalı silah geliştirmiyor, küçük uyduları fırlatma projesi var ama bu oldukça teorik ve uzun süredir geliştirilmiyor. Gauss silahına olan ilgi yalnızca sinema sayesinde devam ediyor ve bilgisayar oyunları ve ayrıca kafaları ve elleriyle çalışmayı seven meraklılar için ki maalesef günümüzde pek fazla yok. Silahlar için elektrik akımı tüketen daha pratik bir cihaz var, ancak buradaki pratiklik tartışılabilir, ancak Gauss silahından farklı olarak belirli kaymalar var.

RailGun veya bize göre Railgun

Bu silah, bilgisayar oyunları ve sinema sayesinde söylememiz gereken Gauss silahından daha az ünlü değil, ancak bu tür silahlarla ilgilenen herkes Gauss silahının çalışma prensibine aşinaysa, o zaman her şey değil Raylı tüfekle açık: Bunun ne tür bir canavar olduğunu, nasıl çalıştığını ve beklentilerinin neler olduğunu anlamaya çalışalım.

Her şey 1920'de başladı, bu yıl bu tür silahlar için patent alındı ​​ve başlangıçta hiç kimse buluşu barışçıl amaçlarla kullanmayı planlamadı. Demiryolu tabancasının veya daha ünlü demiryolu tabancasının yazarı Fransız - Andre Louis-Octave Fauchon Vieple'dir. Tasarımcının düşman personelini yenmede bir miktar başarı elde etmeyi başarmasına rağmen, kimse onun icadıyla ilgilenmedi, tasarım çok hantaldı ve sonuç öyle ve ateşli silahlarla oldukça karşılaştırılabilirdi. Böylece neredeyse yirmi yıl boyunca, bilimin, özellikle de bilimin öldürebilecek kısmının geliştirilmesi için büyük miktarlarda para harcayabilecek bir ülke bulunana kadar buluş terk edildi. Nazi Almanyasından bahsediyoruz. Joachim Hansler'in Fransız icadıyla ilgilenmeye başladığı yer burasıydı. Bilim insanının önderliğinde çok daha fazlası yaratıldı verimli kurulum sadece iki metre uzunluğa sahip olan, ancak merminin kendisi plastikten yapılmış olmasına rağmen mermiyi saniyede 1200 metreden fazla bir hıza hızlandırdı alüminyum alaşım ve 10 gram ağırlığındaydı. Ancak bu hem düşman personeline hem de zırhsız araçlara ateş etmek için fazlasıyla yeterliydi. Tasarımcı özellikle gelişimini hava hedefleriyle mücadele aracı olarak konumlandırdı. Daha yüksek hız Bir ateşli silahla karşılaştırıldığında bir merminin uçuşu, tasarımcının çalışmasını çok umut verici hale getirdi çünkü hareketli ve sürekli hareket eden hedeflere ateş etmek çok daha kolaydı. Bununla birlikte, tasarımın iyileştirilmesi gerekiyordu ve tasarımcı bu örneği geliştirmek için çok çalıştı ve başlangıçtaki çalışma prensibini biraz değiştirdi.

İlk örnekte her şey az çok açıktı ve fantastik hiçbir şey yoktu. Silahın “namlusu” olan iki ray vardı. Elektrik akımını geçiren bir malzemeden yapılmış olan merminin kendisi aralarına yerleştirildi; bunun sonucunda, Lorentz kuvvetinin etkisi altında raylara akım uygulandığında mermi ileri doğru fırladı ve ideal koşullar Doğal olarak hiçbir zaman ulaşılamayacak olan hızı ışık hızına yaklaşabilir. Merminin bu hızlara çıkmasını engelleyen birçok faktör olduğundan tasarımcı, bunların bazılarından kurtulmaya karar verdi. En son gelişmelerdeki asıl başarı, artık fırlatılmayan merminin devreyi kapatmasıydı, bu, fırlatılan merminin arkasındaki elektrik arkıyla yapılıyordu; aslında bu çözüm bugün hala kullanılıyor, ancak geliştiriliyor. Böylece tasarımcı, fırlatılan bir merminin saniyede 3 kilometreye eşit uçuş hızına yaklaşmayı başardı, bu geçen yüzyılın 1944'üydü. Neyse ki tasarımcının işini tamamlamak ve silahın sahip olduğu sorunları çözmek için yeterli zamanı yoktu ve bunlardan çok sayıda vardı. Ve öyle ki bu gelişme Amerikalılara itildi ve Sovyetler Birliği'nde bu yönde bir çalışma yapılmadı. Bu silahları ancak yetmişli yıllarda geliştirmeye başladık ve şu anda ne yazık ki, en azından kamuya açık verilere göre geride kalıyoruz. Amerika Birleşik Devletleri'nde uzun zamandır saniyede 7,5 kilometre hıza ulaştılar ve durmayacaklar. Şu anda bir hava savunma aracı olarak raylı silahın geliştirilmesine yönelik çalışmalar yürütülmektedir, bu nedenle elde taşınan bir ateşli silah olarak raylı tüfek hala bir fantezi veya çok uzak bir gelecek.

Raylı silahla ilgili temel sorun, maksimum verime ulaşmak için çok düşük dirençli raylar kullanması gerekmesidir. Şu anda gümüşle kaplılar ve bu da çok pahalı değil gibi görünüyor. finansal olarak Ancak silahın “namlusunun” bir veya iki metre uzunluğunda olmadığı dikkate alındığında bu zaten ciddi bir masraf. Ayrıca, birkaç atıştan sonra rayların değiştirilmesi ve onarılması gerekiyor, bu da paraya mal oluyor ve bu tür silahların ateşlenme oranı çok düşük kalıyor. Ayrıca mermiyi hızlandıran aynı kuvvetlerin etkisi altında rayların kendilerinin de birbirlerinden uzaklaşmaya çalıştığını unutmamalıyız. Bu nedenle yapının yeterli dayanıklılığa sahip olması gerekir ancak aynı zamanda rayların kendisi de hızlı bir şekilde değiştirilebilmelidir. Ancak asıl sorun bu değil. Bir atış çok büyük miktarda enerji gerektirir, bu yüzden tek bir atışla akü Arkanızdan kaçamazsınız, burada zaten daha güçlü elektrik akımı kaynaklarına ihtiyacınız var, bu da böyle bir sistemin hareketliliğini sorguluyor. Yani ABD'de muhriplere benzer tesisler kurmayı planlıyorlar ve zaten mermi tedarikinin, soğutmanın ve medeniyetin diğer zevklerinin otomatikleştirilmesinden bahsediyorlar. Şu anda kara hedefleri için beyan edilen atış menzili 180 kilometredir ancak hava hedefleri konusunda hala sessizdirler. Tasarımcılarımız henüz geliştirmelerini nerede uygulayacaklarına karar vermediler. Bununla birlikte, bilgi kırıntılarından, raylı silahın şimdilik bağımsız bir silah olarak kullanılmayacağı, ancak mevcut uzun menzilli silahları tamamlayan bir araç olarak kullanılacağı ve saniyede istenen birkaç yüz metreyi önemli ölçüde eklemenize olanak tanıdığı sonucuna varabiliriz. fırlatılan merminin hızı, demiryolu silahının iyi beklentiler ve böyle bir gelişmenin maliyeti, kendi gemilerimizdeki bazı megagunlardan çok daha düşük olacaktır.

Geriye kalan tek soru, bu konuda geride kalmış sayılmamız gerekip gerekmediğidir, çünkü genellikle kötü işleyen şey herkes tarafından teşvik edilmeye çalışılır. olası yollar“Herkes korkuyordu” ama asıl etkili olan ama henüz zamanı gelmemiş olan şey, yedi kilit arkasında kapatılmaktır. En azından ben buna inanmak istiyorum.

Yaygın olarak Gauss silahı olarak bilinen elektromanyetik raylı tüfek, silah deposunda bulunamaz. Fişek bırakmaz ve tekleme yapmaz, sessizdir, temizlenmesine gerek yoktur, sıradan bir çivi bu elektromanyetik raylı silah için fişek görevi görebilir ve Gauss tüfeği dönüşümlü çalışma prensibiyle çalışır. manyetik alan nesneleri akıl almaz hızlara çıkarıyor.

Diğer silahlardan farklı olarak bulabilir ve satın alabilirsiniz. elektromanyetik silah Gauss'a izin verilmiyor, burada devresi, çalışma prensibi ve bu Gauss raylı tüfeğini evde kendi ellerinizle nasıl yapacağınız hakkında detaylı olarak konuşacağız.

Dikkat! Elektromanyetik tüfeği veya tabancayı kendi ellerinizle monte ettikten sonra, raylı silahınızı polise kaydettirmeyi ve onu taşımak için izin almayı veya nefsi müdafaa için evde saklamayı unutmayın, çünkü diğer silahlar gibi Gauss silahı da ölümcüldür. sizin ve çevrenizdeki insanlar için tehlike oluşturur ve yasadışı olarak bulundurulması ceza kanununa göre cezalandırılır!

Ev yapımı Gauss silahı nasıl yapılır

Ev yapımı bir Gauss tüfeğinin çalışma prensibini ayrıntılı olarak analiz etmek için, önce sıradan bir cetvelden elektromanyetik raylı silahın bir prototipini yapmaya çalışalım (logaritmik olan en iyisidir, böylece ortayı ondan çıkararak bir oluk elde ederiz) toplar için), 4 aynı güçlü mıknatıslar, bir bıçak, yapışkan bant ve çapı mıknatısların yüksekliğini aşmayan 9 metal top. Bir prototip tüfeğin montajı (buna Gauss tabancası diyelim), evde ve kendi ellerinizle bile armut bombardımanı yapmak kadar kolaydır.

Mıknatısları cetvele, dıştaki mıknatısların cetvelin uçlarına çok yakın olmamasına dikkat ederek, oluğun ortasında birbirinden eşit mesafelerde bantlayın ve her mıknatısın bir tarafındaki 2 topu şarj edin. Ateş etmek için topu, mıknatısın yakınında top bulunmayan taraftaki cetvelin kenarındaki oluğa yükleyin ve bırakın. Manyetik alan onu mıknatısa çekecek, top enerjisini onun aracılığıyla başka bir topa aktaracak ve bu enerjinin onun üzerindeki etkisi nedeniyle ve ayrıca devredeki bir sonraki mıknatısın yarattığı başka bir manyetik alan nedeniyle, yaklaşık 2 kat daha hızlı hızlandıracaktır.

Tamam artık her şey bitti! Ev yapımı bir Gauss silahının prototipi evde kendi ellerinizle yapıldı ve silahın çalışma prensibine göre orijinal Gauss tüfeğinden farklı değil, şimdi size diyagramının nasıl monte edileceğini anlatacağız. evde kendiniz.

Gauss silahı nasıl yapılır

Bir Gauss tüfeğini sadece mıknatıs ve cetvelle birleştiremezsiniz. Nerede bulunur? başlangıç ​​malzemeleri bedava mı? Büyük olasılıkla, en azından toplam kapasitesi 1000-2000 mF aralığında olan birkaç 400-450 Volt kapasitöre, 1 mm çapında yalıtımlı bir bakır tel, bir bölmeye para harcamanız gerekecektir. Krona tipi piller ve bir çift bir buçuk volt pil, evde ev yapımı Gauss tüfeğiniz için bir düğme ve bir geçiş anahtarı şeklinde bir tetik mekanizması, flaşı olan yaklaşık 5 tek kullanımlık kamera, bazılarından birkaç pipet Ayrıca ücretsiz olarak yemek yiyebileceğiniz McDuck, 4 kontaklı bir Zhiguli arabasından normal bir röle ve bağlı olacağı oyuncak tabanca, makineli tüfek vb. şeklinde bir Gauss silahı için bir tür muhafaza dış görünüş aşağıdaki şemaya göre yapılabilen ev yapımı elektromanyetik Gauss ray tabancanız:

Gauss silahlarının prensibi aynı zamanda bir silahın elektromanyetik özelliklerine de dayanmaktadır; endüktif bir bobinin içine demir yükü ile birlikte bir dielektrik namlu yerleştirilir ve solenoide elektrik sağlandığında ortaya çıkan manyetik alan, mermiye kayda değer bir hızlanma sağlar.

Henüz tahmin etmediyseniz, kapasitör şarj cihazı adına tek kullanımlık kameralara ihtiyacımız var, çünkü tek kullanımlık Gauss tüfeği yapmak istemiyoruz? Ancak tek kullanımlık bir kamerayı sökerken son derece dikkatli olun, elektrik devresinin parçalarına asla dokunmayın ve kapasitör çıkışını dielektrik saplı bir tornavida kullanarak mümkün olduğunca çabuk kapatın. Gelecekteki Gauss elektromanyetik ray tabancasını şarj etmek için şarj cihazını akü klipslerinden, kapasitörden temizleyin ve düğmenin kontaklarına bir köprü lehimleyin. Geriye kalan tek kullanımlık kameralarla yukarıdaki yöntemi uygulayın.

Bir raylı silahın ivmesinin maksimum olması için, mermi solenoide (çekirdeği olmayan bir endüktif bobin) ulaştığında, manyetik alanın da maksimum olması ve mermi ona yaklaştığında keskin bir şekilde düşmesi gerekir. solenoid, bunun için gelecekteki ev yapımı Gauss tüfeğinin kapasitörlerinin, mermisinin ve bobinlerinin özelliklerini koordine etmek gerekir.

Gauss tabancası için bir solenoid yapmak için 4 cm'lik samanı, iki pulu bir araya getirin büyük beden plastik veya kartondan, bir somun ve vida kullanarak bir bobinin montajı. Bakır teli sarın, telin herhangi bir yerde bükülmediğinden ve yalıtımın yanlışlıkla hasar görmediğinden emin olun; bir sonraki katmanı sarmadan önce ve toplamda on tane olmalı, bir öncekini süper yapıştırıcıyla doldurun. Yapıyı sökün ve solenoidin içine, evde kendi ellerinizle elektromanyetik Gauss raylı tüfeğin namlusu haline gelecek uzun bir pipet yerleştirin. Ortaya çıkan parçanın işlevselliğini normal bir 9V pil ve bir ataş kullanarak kontrol edebilirsiniz.

Devreye göre bir Gauss tabancası monte ettikten sonra, ateşlemeden önce, kapasitörlerin voltajının ihtiyacımız olan 330V'a yükseldiği anı belirlemek için LED'leri izleyin, genellikle bu bir dakika kadar sürer, ancak birkaç 3V pil bağlarsanız kapasitörlerin şarj edilmesine paralel olarak, her 3V bölmesinin paralel olarak bağlanması için tüm şarjlar, böylece şarj kartları yanmaz, daha sonra evde monte edilen ev yapımı bir Gauss tüfeğinin yeniden yükleme süresi önemli ölçüde azaltılabilir.

Evde kendi ellerinizle yapılan hazır Gauss elektromanyetik ray tabancasının güvenliğini sağlamak için tetik mekanizması kondansatörleri doğrudan boşaltan butona temas etmeyecek şekilde röle kullanın. Yüksek voltaj devresi yalnızca en az 1 mm çapında bir tel ile monte edilebilir ve kapasitörlerin ek olarak boşaltılması gerekir. kısa devre Böylece Gauss topu ateşlendikten sonra evde güvenli bir şekilde saklanabilir.

Ev yapımı bir Gauss tüfeğinden ateş etmek için, gücü açın, LED'lerden bir sinyal bekleyin, mermiyi solenoidin biraz arkasında olacak şekilde yükleyin, gücü kapatın ve ateş edin. Bu yöntemle yapılan elektromanyetik raylı silahın gücü şaşırtıcıdır ve hiçbir durumda yaşayan insanları hedef almamalıdır.

Bu konuda hiçbir şey anlamıyorsanız, çalışarak başlamak daha iyi olur.

Bilgiler yalnızca eğitim amaçlı verilmektedir!
Site yöneticisi sorumlu değildir. Olası sonuçlar sağlanan bilgilerin kullanımı.

ŞARJLI KAPASİTÖRLER ÖLÜMCÜL TEHLİKELİ!

Elektromanyetik tabanca (Gauss tabancası, İngilizce. bobin tabancası) Onu içinde klasik versiyon ferromanyetik bir “mermiyi” hızlandırmak için ferromanyetik malzemelerin daha güçlü bir manyetik alan bölgesine çekilmesi özelliğini kullanan bir cihazdır.

Gauss silahım:
yukarıdan bak:


yan görünüm:


1 - uzaktan kumandayı bağlamak için konektör
2 - “pil şarjı/çalışması” anahtarı
3 - bilgisayarın ses kartına bağlanmak için konektör
4 - kapasitör şarjı/atım anahtarı
5 - acil durum kapasitör boşaltma butonu
6 - "Pil şarjı" göstergesi
7 - "Çalışma" göstergesi
8 - "Kapasitör şarjı" göstergesi
9 - "Vuruş" göstergesi

Gauss silahının güç kısmının şeması:

1 - gövde
2 - koruyucu diyot
3 - bobin
4 - IR LED'ler
5 - IR fototransistörler

Elektromanyetik silahımın ana tasarım unsurları:
pil -
iki tane kullanıyorum Lityum iyon batarya SANYOUR18650A Seri bağlı 2150 mAh kapasiteli bir dizüstü bilgisayardan 18650 formatı:
...
Bu pillerin maksimum deşarj voltajı 3,0 V'tur.

kontrol devrelerine güç sağlamak için voltaj dönüştürücü -
Pillerden gelen voltaj, voltajı 14 V'a yükselten 34063 yongasındaki bir yükseltici voltaj dönüştürücüye beslenir. Daha sonra kapasitörü şarj etmek için dönüştürücüye voltaj verilir ve 7805 yongası tarafından 5 V'a dengelenir. kontrol devresine güç verin.

kapasitörü şarj etmek için voltaj dönüştürücü -
7555 zamanlayıcıyı temel alan boost dönüştürücü ve MOSFET-transistör ;
- Bu N-kanal MOSFET- muhafazadaki transistör TO-247 izin verilen maksimum drenaj kaynağı voltajıyla VDS'ler= 500 volt, maksimum darbeli drenaj akımı kimlik= 56 amper ve tipik açık durum drenajdan kaynağa direnç RDS(açık)= 0,33ohm.

Dönüştürücü bobininin endüktansı çalışmasını etkiler:
çok düşük endüktans belirler düşük hız kapasitör şarjı;
çok yüksek bir endüktans çekirdek doygunluğuna yol açabilir.

Puls üreteci olarak ( osilatör devresi) dönüştürücü için ( Yükseltici dönüştürücü) bir mikrodenetleyici kullanabilirsiniz (örneğin, popüler arduino darbe genişliği modülasyonunun (PWM, PWM) darbelerin görev döngüsünü kontrol etmek için.

kapasitör (bobin kapağı (asitatör)) -
Birkaç yüz voltluk bir voltaj için elektrolitik kapasitör.
Daha önce, 300 V voltaj için 800 μF kapasiteli bir Sovyet harici flaşından K50-17 kapasitör kullanmıştım:

Bana göre bu kapasitörün dezavantajları, düşük çalışma voltajı, artan kaçak akım (daha uzun şarja yol açar) ve muhtemelen artan kapasitanstır.
Bu nedenle ithal modern kapasitörleri kullanmaya geçtim:

SAMWHA 220 μF serisi kapasiteli 450 V voltaj için HC. HC- bu standart bir kapasitör serisidir SAMWHA, başka seriler de var: O- daha geniş bir alanda çalışmak sıcaklık aralığı, H.J.- kullanım ömrünün artmasıyla;

PEC 150 μF kapasiteli 400 V voltaj için.
Ayrıca bir çevrimiçi mağazadan satın alınan 680 μF kapasiteli 400 V voltaj için üçüncü bir kapasitörü de test ettim. dx.com -

Sonunda kapasitör kullanmaya karar verdim PEC 150 μF kapasiteli 400 V voltaj için.

Bir kapasitör için eşdeğer seri direnci ( ESR).

anahtar -
güç düğmesi S.A. Yüklü bir kapasitörün anahtarlanması için tasarlanmıştır C makara başına L:

ya tristörler ya da IGBT-transistörler:

tristör -
Katot kontrollü güç tristör ТЧ125-9-364 kullanıyorum
dış görünüş

boyutlar

- yüksek hızlı pin tristör: “125” izin verilen maksimum değer anlamına gelir etkili akım(125 A); "9" tristörün sınıfını ifade eder, yani. yüzlerce volt (900 V) cinsinden tekrarlanan darbe voltajı.

Anahtar olarak bir tristörün kullanılması, kapasitör grubunun kapasitansının seçilmesini gerektirir, çünkü uzun süreli bir akım darbesi, bobinin merkezinden geri geçen merminin geri çekilmesine yol açacaktır - " geri çekilme etki".

IGBT transistörü -
anahtar olarak kullan IGBT-transistör bobin devresini sadece kapatmaya değil aynı zamanda açmaya da izin verir. Bu, mermi bobinin merkezinden geçtikten sonra akımın (ve bobinin manyetik alanının) kesilmesine izin verir, aksi takdirde mermi bobinin içine geri çekilir ve dolayısıyla yavaşlar. Ancak bobin devresinin açılması (bobindeki akımda keskin bir azalma) bir darbenin ortaya çıkmasına neden olur yüksek voltaj bobin üzerinde elektromanyetik indüksiyon kanununa göre $u_L = (L ((di_L) \over (dt)) )$. Anahtarı korumak için -IGBT-transistör, ek elemanlar kullanılmalıdır:

VD TV'ler- diyot ( TVS diyot), anahtar açıldığında bobindeki akım için bir yol oluşturur ve bobindeki keskin voltaj dalgalanmasını sönümler.
Rdis- deşarj direnci ( deşarj direnci) - bobindeki akımın zayıflamasını sağlar (bobin manyetik alanının enerjisini emer)
C RSzil bastırma kapasitörü), anahtar üzerinde aşırı gerilim darbelerinin oluşmasını önler (bir dirençle desteklenebilir, RC-sönümleyici)

kullandım IGBT-transistör IRG48BC40F popüler dizilerden IRG4.

bobin -
bobin sarılmıştır plastik çerçeve bakır kablo. Bobinin ohmik direnci 6,7 ohmdur. Çok katmanlı sargının genişliği (toplu olarak) $b$ 14 mm'ye eşittir, bir katmanda yaklaşık 30 dönüş vardır, maksimum yarıçap yaklaşık 12 mm'dir, minimum yarıçap $D$ yaklaşık 8 mm'dir (ortalama yarıçap $) a$ yaklaşık 10 mm, yükseklik $c $ - yaklaşık 4 mm), tel çapı - yaklaşık 0,25 mm'dir.
Bobine paralel olarak bir diyot bağlanır UF5408 (bastırma diyotu) (tepe akımı 150 A, tepe ters voltajı 1000 V), bobindeki akım kesildiğinde kendi kendine endüksiyonlu voltaj darbesini sönümler.

varil -
Tükenmez kalemin gövdesinden yapılmıştır.

mermi -
Test mermisinin parametreleri, 4 mm çapında (namlu çapı ~ 6 mm) ve 2 cm uzunluğunda (merminin hacmi 0,256 cm3 ve kütlesi $m$ = 2 gram olan) bir çivi parçasıdır, çeliğin yoğunluğunu 7,8 g/cm3 olarak alırsak). Mermiyi bir koni ve silindirin birleşimi olarak hayal ederek kütleyi hesapladım.

Mermi malzemesi olmalıdır ferromanyetik.
Ayrıca mermi malzemesinin mümkün olduğu kadar çok olması gerekir. yüksek manyetik doygunluk eşiği - doygunluk indüksiyon değeri $B_s$. Biri en iyi seçenekler 1,6 - 1,7 Tesla doyma indüksiyonuna sahip sıradan yumuşak manyetik demirdir (örneğin, sıradan sertleştirilmemiş çelik St. 3 - St. 10). Çiviler düşük karbonlu, termal olarak işlenmemiş malzemeden yapılmıştır Çelik tel(çelik kaliteleri St. 1 KP, St. 2 KP, St. 3 PS, St. 3 KP).
Çelik tanımı:
Sanat.- sıradan kalitede karbon çeliği;
0 - 10 - karbon yüzdesi 10 kat arttı. Karbon içeriği arttıkça doyma indüksiyonu $B_s$ azalır.

Ve en etkili olanı alaşımdır " permendur", ancak çok egzotik ve pahalıdır. Bu alaşım %30-50 kobalt, %1,5-2 vanadyumdan oluşur ve geri kalanı demirdir. Permendur, 2,43 Tesla'ya kadar bilinen tüm ferromıknatıslar arasında en yüksek doygunluk indüksiyonuna $B_s$ sahiptir.

Ayrıca mermi malzemesinin mümkün olduğunca fazla olması da arzu edilir. düşük iletkenlik. Bunun nedeni iletken çubuktaki alternatif manyetik alanda ortaya çıkan girdap akımlarının enerji kayıplarına yol açmasıdır.

Bu nedenle, çivi kesici mermilere alternatif olarak bir ferrit çubuğu test ettim ( ferrit çubuk), anakarttaki indüktörden alınmıştır:

Benzer bobinler bilgisayar güç kaynaklarında da bulunur:

Ferrit çekirdekli bobinin görünümü:

Çubuk malzemesi (muhtemelen nikel-çinko ( Ni-Zn) (yerli ferrit markalarının analogu NN/VN) ferrit tozu) dielektrik girdap akımlarının oluşumunu ortadan kaldırır. Ancak ferritin dezavantajı düşük doygunluk indüksiyonu $B_s$ ~ 0,3 Tesla'dır.
Çubuğun uzunluğu 2 cm idi:

Nikel-çinko ferritlerin yoğunluğu $\rho$ = 4,0 ... 4,9 g/cm3'tür.

Mermi yerçekimi
Gauss silahındaki mermiye etki eden kuvvetin hesaplanması karmaşık görev.

Elektromanyetik kuvvetlerin hesaplanmasına ilişkin çeşitli örnekler verilebilir.

Bir ferromanyet parçasının, ferromanyetik çekirdekli bir solenoid bobine (örneğin, bir röle armatürünün bir bobine) çekim kuvveti, $F = (((((w I))^2) \mu_0 ifadesiyle belirlenir. S) \over (2 ((\delta)^ 2))$, burada $w$ bobindeki dönüş sayısıdır, $I$ bobin sargısındaki akımdır, $S$ kesittir bobin çekirdeğinin alanı, $\delta$ bobin çekirdeğinden çekilen parçaya olan mesafedir. Bu durumda manyetik devredeki ferromıknatısların manyetik direncini ihmal ediyoruz.

Ferromıknatısı çekirdeksiz bir bobinin manyetik alanına çeken kuvvet $F = ((w I) \over 2) ((d\Phi) \over (dx))$ ile verilir.
Bu formülde, $((d\Phi) \over (dx))$, bir ferromıknatıs parçasını bobinin ekseni boyunca hareket ettirirken (koordinatını değiştirerek) bobinin $\Phi$ manyetik akısındaki değişim oranıdır. $x$), bu değerin hesaplanması oldukça zordur. Yukarıdaki formül $F = (((I)^2) \over 2) ((dL) \over (dx))$ olarak yeniden yazılabilir; burada $((dL) \over (dx))$ orandır bobin endüktansının değişimi $L$.

Gauss silahından atış yapma prosedürü
Ateşlemeden önce kondansatörün 400 V'luk bir voltaja şarj edilmesi gerekir. Bunu yapmak için anahtarı (2) açın ve anahtarı (4) “CHARGE” konumuna getirin. Voltajı belirtmek için, bir Sovyet kayıt cihazından gelen bir seviye göstergesi, bir voltaj bölücü aracılığıyla kapasitöre bağlanır. Kondansatörün bobini bağlamadan acil deşarjı için, kondansatöre bir anahtar (5) kullanılarak bağlanan 2 W gücünde 6,8 kOhm'luk bir direnç kullanılır. Ateş etmeden önce anahtarı (4) “SHOT” konumuna getirmelisiniz. Kontak sıçramasının kontrol darbesinin oluşumu üzerindeki etkisini önlemek için, “Atış” düğmesi anahtarlama rölesi ve mikro devre üzerindeki sıçrama önleme devresine bağlanır. 74HC00N. Bu devrenin çıkışından gelen sinyal, süresi ayarlanabilir tek bir darbe üreten tek atımlık bir cihazı tetikler. Bu darbe bir optokuplör yoluyla gelir PC817 Açık Birincil sargı kontrol devresinin güç devresinden galvanik izolasyonunu sağlayan bir darbe transformatörü. tarafından oluşturulan dürtü ikincil sargı, tristörü açar ve kapasitör onun içinden bobine boşaltılır.

Boşalma sırasında bobinden akan akım, ferromanyetik mermiyi çeken ve mermiye belirli bir başlangıç ​​hızı kazandıran bir manyetik alan yaratır. Mermi namluyu terk ettikten sonra ataletle uçmaya devam eder. Mermi bobinin merkezinden geçtikten sonra manyetik alanın mermiyi yavaşlatacağı, dolayısıyla bobindeki akım darbesinin uzatılmaması gerektiği, aksi takdirde bu durum başlangıç ​​​​hızının azalmasına yol açacağı dikkate alınmalıdır. merminin.

İçin uzaktan kumanda konnektöre (1) bir düğme bağlanmıştır:

Merminin namluyu terk etme hızının belirlenmesi
Ateşlendiğinde namlu çıkış hızı ve enerjisi oldukça bağımlıdır merminin ilk konumundan bagajda.
Optimum pozisyonu ayarlamak için merminin namluyu terk ettiği hızı ölçmek gerekir. Bunun için optik hız ölçer kullandım - iki optik sensör(IR LED'leri VD1, VD2+ IR fototransistörler VT1, VT2) bagaja birbirlerinden $l$ = 1 cm uzaklıkta yerleştiriliyor. Uçarken, mermi fototransistörleri LED'lerin radyasyonundan ve çip üzerindeki karşılaştırıcılardan korur LM358N dijital bir sinyal oluşturun:

Üst üste bindiğinde ışık akısı sensör 2 (bobine en yakın) kırmızı yanıyor (" KIRMIZI") LED ve sensör 1 engellendiğinde - yeşil (" YEŞİL").

Bu sinyal bir voltun onda biri seviyesine dönüştürülür (dirençlerden bölücüler) R1,R3 Ve R2,R4) ve iki kanal doğrusal (mikrofon değil!) girişe beslenir ses kartı iki fişli bir kablo kullanan bilgisayar - Gauss konektörüne bağlı bir fiş ve bilgisayarın ses kartı soketine takılı bir fiş:
voltaj bölücü:


SOL- sol kanal; SAĞ- sağ kanal; GND- "Toprak"

tabancaya bağlı fiş:

5 - sol kanal; 1 - sağ kanal; 3 - "zemin"
bilgisayara bağlı fiş:

1 - sol kanal; 2 - sağ kanal; 3 - "zemin"

Sinyal işleme için kullanımı uygundur ücretsiz program Cesaret().
Her ses kartı giriş kanalında devrenin geri kalanına seri olarak bir kapasitör bağlı olduğundan, ses kartı girişi aslında R.C.-zincir ve bilgisayar tarafından kaydedilen sinyal düzgünleştirilmiş bir forma sahiptir:


Grafiklerdeki karakteristik noktalar:
1 - merminin ön kısmının sensör 1'i geçmesi
2 - merminin ön kısmının sensör 2'yi geçmesi
3 - merminin arka kısmının sensör 1'i geçmesi
4 - merminin arka kısmının sensör 2'yi geçmesi
Merminin başlangıç ​​hızını, sensörler arasındaki mesafenin 1 cm olduğunu dikkate alarak 3 ve 4 noktaları arasındaki zaman farkına göre belirliyorum.
Verilen örnekte, örnek sayısı $N$ = 160 için sayısallaştırma frekansı $f$ = 192000 Hz ile mermi hızı $v = ((l f) \over (N)) = ((1920) \over 160) )$ 12 m/s idi.

Namluyu terk eden bir merminin hızı, merminin arka kısmının namlunun kenarından yer değiştirmesiyle belirlenen namludaki başlangıç ​​konumuna bağlıdır $\Delta$:

Her pil kapasitesi $C$ için, optimum mermi konumu ($\Delta$ değeri) farklıdır.

Yukarıda açıklanan mermi ve 370 uF pil kapasitesi için aşağıdaki sonuçları elde ettim:

150 µF pil kapasitesiyle sonuçlar aşağıdaki gibidir:

Maksimum mermi hızı $v$ = 21,1 m/s idi ($\Delta$ = 10 mm'de), bu ~ enerjiye karşılık gelir 0,5J -

Bir ferrit çubuk mermisini test ederken, namluda çok daha derin bir konuma (çok daha büyük bir $\Delta$ değeri) ihtiyaç duyduğu ortaya çıktı.

Silah yasaları
Belarus Cumhuriyeti'nde namlu enerjisine sahip ürünler ( namlu enerjisi) en fazla 3 J uygun izin olmadan satın alınır ve kaydedilmez.
İÇİNDE Rusya Federasyonu namlu enerjili ürünler 3 J'den az silah sayılmaz.
Birleşik Krallık'ta namlu ağzı enerjisine sahip ürünler silah olarak kabul edilmiyor. 1,3 J'den fazla değil.

Kapasitör deşarj akımının belirlenmesi
Bir kapasitörün maksimum deşarj akımını belirlemek için, deşarj sırasında kapasitör üzerindeki voltajın grafiğini kullanabilirsiniz. Bunu yapmak için, kapasitör üzerindeki voltajın $n$ = 100 kat azaltıldığı bir bölücü aracılığıyla beslendiği bir konektöre bağlanabilirsiniz. Kondansatör deşarj akımı $i = (n) \cdot (C \cdot ((du) \over (dt))) = (((m_u) \over (m_t)) C tg \alpha)$, burada $\alpha$ - belirli bir noktada kapasitör voltaj eğrisine teğetin eğim açısı.
İşte bir kapasitör üzerindeki böyle bir deşarj voltajı eğrisinin bir örneği:

Bu örnekte $C$ = 800 µF, $m_u$ = 1 V/div, $m_t$ = 6,4 ms/div, $\alpha$ = -69,4°, $tg\alpha = -2 ,66 $, bu da karşılık gelir boşalmanın başlangıcındaki akıma $i = (100) \cdot (800) \cdot (10^(-6)) \cdot (1 \over (6,4 \cdot (10^(-3) ))) \cdot (-2,66) = -33,3$ amper.

Devam edecek

Merhaba. Bugün yerel mağazalarda kolayca bulunabilecek parçaları kullanarak evde bir Gauss topu yapacağız. Kapasitörler, bir anahtar ve diğer birkaç parçayı kullanarak, elektromanyetizmayı kullanarak küçük çivileri yaklaşık 3 metre mesafeye kadar fırlatabilecek bir fırlatıcı oluşturacağız. Başlayalım!

1. Adım: Videoyu izleyin

Önce videoyu izleyin. Projeyi inceleyecek ve silahı çalışırken göreceksiniz. Daha fazlasını keşfetmek için okumaya devam edin detaylı talimatlar Gauss Gun cihazının montajı.

Adım 2: Gerekli malzemelerin toplanması

Proje için ihtiyacınız olacak:

1. 8 büyük kapasitör. 3.300uF 40V kullandım. Anahtar nokta Buradaki önemli nokta, voltaj ne kadar düşük olursa tehlike de o kadar az olur, bu nedenle 30 - 50 Volt aralığındaki seçenekleri arayın. Kapasiteye gelince, ne kadar çoksa o kadar iyidir.
2. Bir adet yüksek akım devre kesici
3. 20 turluk bir bobin (benimkini 18awg telden büktüm)
4. Bakır levha ve/veya kalın bakır tel

Adım 3: Kapasitörleri birbirine yapıştırın

Kapasitörleri alın ve pozitif terminaller yapıştırıcının merkezine daha yakın olacak şekilde birbirine yapıştırın. İlk önce bunları 2 parçadan oluşan 4 gruba yapıştırın. Daha sonra iki grubu birbirine yapıştırın, sonuçta 4 kapasitörden oluşan 2 grup elde edin. Daha sonra bir grubu diğerinin üzerine yerleştirin.

Adım 4: Bir grup kapasitörün montajı

Fotoğraf, nihai tasarımın nasıl görünmesi gerektiğini gösteriyor.

Şimdi pozitif terminalleri alın ve bunları birbirine bağlayın ve ardından bakır yastığa lehimleyin. Kaplama kalın bir katman görevi görebilir bakır kablo veya yaprak.

Adım 5: Bakır pedleri lehimleyin

Gerekirse yönlendirilmiş ısı kullanın (hafif endüstriyel kurutucu), bakır şeritleri ısıtın ve kapasitör terminallerini bunlara lehimleyin.

Fotoğraf, bu adımı tamamladıktan sonraki kapasitör grubumu gösteriyor.

Adım 6: Kondansatörlerin Negatif Terminallerini Lehimleyin

Başka bir kalın iletken alın, geniş kesitli yalıtımlı bir bakır kablo kullandım ve onu çıkardım. doğru yerlerde izolasyon.

Kabloyu, kapasitör grubumuzun tüm mesafesini mümkün olduğunca verimli bir şekilde kaplayacak şekilde bükün.

Doğru yerlere lehimleyin.

Adım 7: Mermiyi hazırlayın

Daha sonra makara için uygun bir mermi hazırlamanız gerekir. Makaramı bobinin etrafına sardım. Ağızlık olarak küçük bir pipet kullandım. Bu nedenle mermimin kamışa sığması gerekiyor. Çiviyi alıp keskin kısmını bırakarak yaklaşık 3 cm uzunluğunda kestim.

Adım 8: Uygun bir anahtar bulun

Daha sonra yükü kapasitörlerden bobine aktarmanın bir yolunu bulmam gerekiyordu. Çoğu kişi bu tür ihtiyaçlar için redresörler (SCR'ler) kullanır. Daha basit bir yaklaşım benimsemeye karar verdim ve şu durumlarda işe yarayan bir anahtar buldum: yüksek güç akım

Anahtarda üç akım değeri vardır: 14,2A, 15A ve 500A. Hesaplamalarım, yaklaşık bir milisaniye süren bir zirvede yaklaşık 40A'lık bir maksimum kuvvet gösterdi, bu yüzden işe yaraması gerekirdi.

NOT. Kapasitörleriniz daha büyükse anahtarlama yöntemimi kullanmayın. Şansımı zorladım ve her şey yolunda gitti, ancak bir kesicinin patlamasını istemezsiniz çünkü 1A dereceli bir kesiciden 300A çalıştırdınız.

Adım 9: Makarayı Sarma

Elektromanyetik silahın montajını neredeyse bitirdik. Makarayı sarma zamanı.

Üçünü denedim farklı bobinler ve yaklaşık 20 dönüş olduğunu buldum Yalıtılmış tel 16 veya 18 awg standartları en iyi sonucu verir. Eski bir bobin kullandım, etrafına bir miktar tel sardım ve içinden plastik bir pipet geçirerek pipetin bir ucunu sıcak tutkalla kapattım.

Adım 10: Cihazın şemaya göre montajı

Artık tüm parçaları hazırladığınıza göre bunları bir araya getirin. Herhangi bir sorunla karşılaşırsanız şemayı takip edin.

Adım 11: Yangın Güvenliği

Tebrikler! Grasse topunu kendi ellerimizle yaptık. Kapasitörlerinizi maksimum voltaja yakın bir şekilde şarj etmek için bir şarj cihazı kullanın. 40V kurulumumu 38V'a şarj ettim.

Mermiyi tüpün içine yükleyin ve düğmeye basın. Akım bobine akacak ve bir çiviyi fırlatacaktır.

DİKKAT OLMAK! Bunun zayıf akımlı bir proje olduğunu ve sizi öldürmeyeceğini düşünseniz bile bu tür bir akım yine de sağlığınıza zarar verebilir. İkinci fotoğraf, yanlışlıkla artı ve eksiyi bağlarsanız ne olacağını gösterir.