🛄 🛀🏽 👨🏻‍🔧 بندقية غاوس 👩🏿‍🏫 🙋 🎂

الهامستر يحيي سكان الكوكب الثالث من الشمس.

سيركز منشور اليوم على إنشاء مسدس غاوس الكهرومغناطيسي. في هذه العملية ، سنقوم بتحليل كيفية تكوين النظام وإجراء بعض الحسابات على الفعالية. بما أن هذا مسدس ، يجب أن ننظر وفقًا لذلك. سنرسم رسمًا تخطيطيًا مستقبليًا ، وبعد ذلك سنحاول إضفاء الحيوية عليه من خلال تجميع صندوق من مواد الأثاث المرتجلة. سنصنع قذائف خارقة للدروع من المسامير. للمقارنة ، سوف نتحقق من اختراق المسدس الهوائي ونكتشف أي رصاصة محفوفة بأكبر الإمكانات.

يتكون Gauss Cannon الكلاسيكي من خمس كتل رئيسية.دعنا نذهب بالترتيب: مصدر الطاقة ، في حالتنا ، تعمل البطارية على تشغيل المحول ، والذي بدوره يشحن مجموعة الجهد العالي للمكثفات الإلكتروليتية. المهمة التالية هي تفريغ كل الشحنة المتراكمة في الملف من خلال مفتاح قوي. نتيجة لذلك ، سينقل المجال المغناطيسي المولد تسارعًا معينًا إلى حوض الحديد.

يعتمد معدل إطلاق هذا الجهاز على قوة المحول. كلما كانت أقوى ، كلما كانت قادرة على شحن تجميع المكثفات بشكل أسرع.

قلب المحول هو محول ذو قلب من الفريت على شكل W. سنقوم بلف الملف بسلك نحاسي 0.35 مم. أولاً ، نقوم بلف اللفة الثانوية بسلك مزدوج ، وهذا ضروري لزيادة تيار الإخراج. عدد الدورات حوالي 60. نعزل كل طبقة الجرح بشريط بوليستر.

نقوم بلف اللفة الأساسية بنفس سلك 0.35 مم في 6 نوى فقط. حتى لا تتحلل ، قم بلفها إلى تطور. لذلك قمنا بزيادة مساحة المقطع العرضي للسلك. بشكل عام ، تم وضع 9 لفات بالضبط على مسمار الملف. هذا يعني أن نسبة دوران اللفات الأولية والثانوية تبين أن حوالي 1: 6.

تفاصيل مهمة هي أنه من أجل أن يحتفظ المحول بخصائصه ، يجب أن يكون مشربًا بالإيبوكسي ، وبعد ذلك لن ينبعث منه صفارات وصرير أثناء التشغيل.

محول الدورة الواحدة جاهز ، وسيتم التحكم فيه بواسطة نفس العاكس أحادي الدورة على رقاقة uc3845. يتألف العمل الإضافي من توصيل الأسلاك لجميع مكونات الدائرة. مجلسها دائمًا أكثر تقنية ، على الأقل أريد أن أؤمن به.

إذا تم عمل كل شيء بشكل صحيح ، فستستهلك هذه الدائرة حوالي 3.7 أمبير بجهد إمداد يبلغ 12 فولت. بضرب الأول بالثاني ، نحصل على 44 واط من استهلاك الطاقة. ستكون الإشارة في هذه الحالة على شكل متعرج مع تعبئة بنسبة 50 في المائة ، وهذه هي الطريقة التي يعمل بها برنامج تشغيل uc3845. مع الإعدادات المناسبة ، سيكون المبرد على الترانزستور باردًا تقريبًا. الشيء الوحيد الذي سوف يسخن هو المقاوم snubber لإخراج الدائرة.

أيضا في الدائرة يوجد حد للجهد للشحنة ، والذي يحمي المكثف من الشحن الزائد ، والذي يمكن أن يؤدي إلى انفجار أو تدهور السعة. يتم تعيين هذه العتبة باستخدام دائرة المقاوم ردود الفعل ضبط. يمكن أن تختلف القيمة من 200 إلى 500 فولت. لسنا بحاجة إلى الكثير ، لذلك قمنا بتعيين القيمة إلى 397 فولت ، 3 فولت نعطي الهامش.

الآن انتقل مباشرة إلى المكثفات.كما قلت ، السعة هنا أعلى قليلاً ، 1000 فائق التردد. سيستخدم مدفعنا 10 علب من هذا النوع ، وسيتم تضمينها بالتوازي لزيادة السعة الإجمالية. من أجل راحة تركيب المكثفات ، تم صنع لوحة صغيرة ذات مسارات سميكة إلى حد ما. ونتيجة لذلك ، خرجت الجمعية صغيرة الحجم وثقيلة. أظهرت القياسات السعة الإجمالية للعلب عند 8950 uF ، وهو أمر طبيعي ، نظرًا للاختلاف في السعة ، وقد كان واضحًا للجميع منذ فترة طويلة أن الانتشار ليس في اتجاهنا ...

عندما حاولت تفريغ السعة المشحونة من خلال المصباح الكهربائي ، بدلاً من لمس السلك لاتصال ضخم ، غابت يدي ولمست المسار. أدى ذلك على الفور إلى انفجار قوي أثار اندلاع تبادل لإطلاق النار بين العصابات في المناطق المجاورة. اختفى المسار في غضون ثوان.

كان الحل هو زيادة سمك المسارات باستخدام سلك نحاسي مزدوج مع مقطع عرضي لكل 3 مربعات. سيكون من الصعب اللحام بسبب السعة الحرارية العالية. ولكن إذا كان لديك موقد غاز في منزلك ، فلن يكون هذا شيئًا.

لقد حان الوقت للتحقق من مدى سرعة العاكس في شحن مثل هذا التجميع. الموقت يعمل. نحن في انتظار عمل محدد الشحن وإيقاف المؤقت. استغرق الوقت من بداية العملية حتى نهايتها 36 ثانية. بالطبع لا يمكنك الحصول على مدفع رشاش من مثل هذا المسدس ، ولكن كلما زاد ثراءنا ، نحن سعداء. نحن نمضي قدما.

الآن يجب تفريغ كل الطاقة المخزنة في ملف.يجب أن يكون الملف مصنوعًا من سلك سميك ، وفي هذا المثال تم استخدام قطر 1.7 مم من النحاس. تم أخذ الشكل وعدد المنعطفات والطبقات من السقف. قبل الاختبار ، تم جرح عدة عينات لاختبار فعالية الحقول التي تؤثر على العينة المعدنية في الداخل. أعطت كل عينة تجمع الحديد تسارعًا مختلفًا. أظهر الملف رقم 1 ، الذي تم لفه في 200 دورة ولديه 5 طبقات ، نفسه بشكل أفضل.

القوة فيه هي ما هو مطلوب ، ولكن عند تفريغه ، كل دور يتحول مع ظهور مجال مغناطيسي يحاول الابتعاد عن جاره ، والذي عند إطلاقه ، يعطي تشوهًا غير مهم مع التصفيق الجيد. يمكنك التخلص من هذا التأثير بمساعدة راتنجات الايبوكسي ، فإنه سوف يشرب الطبقات ويربطها بإحكام.

نسينا ذكر تفاصيل مهمة واحدة.وهي العنصر الذي ينقل كل الطاقة المخزنة في المكثفات إلى الملف. كمفتاح لهذه الأغراض ، يتم استخدام الثايرستور القوي. تأتي في تصميمات مختلفة ، كل هذا يتوقف على خصائصها واتجاه استخدامها.

في المزيد من التجارب ، كان يجب طرد الثايرستور بعد الثايرستور ، من أجل فهم أيهما سيكون الأقوى. تبين أن T143-800 هو الأقوى ، والرقم 800 يعني الحد الأقصى المسموح به للتيار.

الثايرستور الحديث المماثل يستحق ثروة ، لذلك نحن نبحث عن السوفياتي.المشكلة الوحيدة في مثل هذه الحالة هي أنه ليس لديها اتصالات متصاعدة ، باستثناء قطب التحكم بالطبع. يتم تثبيت هذه الحالات بآليات لقط خاصة ، والتي تحتوي على منطقة اتصال كبيرة ، من أجل زيادة قدرة التيارات الكبيرة. تحتاج إلى القيام بشيء مماثل من الوسائل المتاحة.

لهذا ، تم العثور على ورقة الفولاذ المقاوم للصدأ بسماكة 3 مم. قطع كان من دواعي سروري. استغرق الأمر حوالي ساعة و 3 شفرات منشار لقطع 25 سم من هذه السلالة. والنتيجة هي شطيرة.

من المهم جدًا عزل مسامير التثبيت التي ستوصل الألواح عن طريق ارتداء انكماش حراري من جانب الغطاء. بشكل عام ، من الضروري القضاء التام على الاتصال بالحديد من ناحية ، وإلا سيكون هناك دائرة قصيرة من الأنود والكاثود على الثايرستور.

الدائرة جاهزة للتشغيل ، ولكن قبل إطلاق النار ، تحتاج إلى معرفة الجهد المتراكم على المكثفات. لهذه الأغراض ، من الممكن تمامًا استخدام مقياس فلط فولت أمبير ، ولكن له عيب واحد. يقتصر حد الجهد المقاس على شريط مائة فولت. ولكن لدينا شريط أعلى 4 مرات ، ماذا نفعل ؟!

الأمر بسيط ، فأنت بحاجة إلى مقسم جهد.يمكنك صنعه من مقاومين ، الأول سيكون 100 كيلو أوم ، والثاني سيكون 10 كيلو أوم ، في منتصف المسافة بينهما سنحصل على جهد أقل 10 مرات من الجهد الذي تحتاج إلى قياسه. عادة ما يكون المقاوم ذو المقاومة المنخفضة متغيرًا ، مما يجعل من الممكن ضبطه بدقة. الآن الفولتميتر قادر على إظهار قيمة جهد ثابت تصل إلى 1000 فولت. عندما يظهر 20.0 فولت على المؤشر ، هذا يعني 200 فولت ، وإذا كنت ترغب ، يمكنك بشكل عام إيقاف النقطة التي تفصل بين الأرقام حتى لا يتم الخلط.

لذا ، من أجل إطلاق النار ، يحتاج أي سلاح إلى ذخيرة. مع Gauss Cannon ، كل شيء أبسط ، لا يلزم سوى الرصاص هنا. يجب أن تكون المادة مصنوعة من مواد مغناطيسية ، لن تعمل المعادن النحاسية وغيرها من المعادن غير الحديدية. في أقرب محل للبناء ، تم شراء مسامير حديدية بحجم مائة ، قطر 4 مم.

في البداية ، سيكون طول القذائف 30 ملم. يجب أيضًا معالجة حواف القرص المعدني ، ويجب أن تكون ناعمة قدر الإمكان ، بحيث تنزلق مثل الساعة في تجويف البرميل.

فضولي ، ما هي القوة المؤثرة على هذه القطعة المعدنية ؟! أولاً ، دعنا ننظر إلى الشكل الموجي للنبض الحالي في الملف. لهذه الأغراض ، يكون راسم الذبذبات الرقمية هو الأنسب ، لأنه قادر على تسجيل إشارة في الوقت الذي يظهر فيه. نطلق النار ويتم تسجيل الإشارة الحالية.

أريد أن أشير مقدمًا إلى أنه من المستحسن إجراء مثل هذه العملية مع العزلة على سلسلة ، وإلا يمكنك حرق جهاز باهظ الثمن.يمكنك فك السلسلة بحلقة الفريت المعتادة التي يتم ارتداؤها على خط الطاقة. نلف لفة واحدة من السلك على الحلقة ، ونحولها بمقاوم صغير ، على سبيل المثال 10 أوم. ونقوم بالفعل بإزالة الإشارة التي نشأت في الدائرة.

أظهرت القياسات أن متوسط مدة النبضة حوالي 6 μs. على سبيل المثال ، في ثانية واحدة ، مليون ميكروثانية. وهذا يعني أن المكثفات يمكنها توصيل كل طاقتها المخزنة في وقت قصير جدًا.

في هذه المرحلة ، لا يمكن أن يطلق على كل كومة الحديد هذه اسم Gauss Cannon. من أجل الإدراك السليم والتخويف ، تم عمل الرسومات الأولى للحالة المستقبلية ، التي تتكون من قطع من اللوح ، على ورقة.

ثم ننقل الأحجام هناك ونبدأ في العمل على الخشب ...

العملية الأقرب وراءنا ، ننتقل إلى المرحلة التالية.كمصدر للطاقة سنستخدم البطاريات ذات التيار العالي بصيغة 18650. شركة LG ، تحمل علامة LGDBHG 21865. هذه السعة هي 3 A * h. الحد الأقصى للتيار الذي يمكن للعنصر توصيله هو 20 أمبير. أفضل البطاريات ~~اليوم~~ للجودة - السعر.

لذا ، ما حدث معنا. يوجد على الجانب زر الصمامات الذي يشحن المكثفات ، للتشغيل يجب الاحتفاظ به باستمرار. للراحة ، يمكنك استخدام مشابك الغسيل. بعد الشحن ، أزل المشبك من الزر واطلق النار.

نظرًا لأن Gauss Gun هو مسدس كهرومغناطيسي ، سيكون من اللطيف التأكيد على ذلك برمز مع مغناطيس وعلامة فريدة تحذر من أن الأبقار تسقط في مكان قريب.

بعد بضعة حسابات بدائية ، تمكنا من معرفة السرعة الأولية للرصاصة ، وطاقتها المخزنة في المكثفات وكفاءة الجهاز ككل. كما تعلمنا ذلك ، كل شيء بسيط ، بمساعدة البندول الباليستي الكلاسيكي ، الذي يتمتع بشعبية كبيرة منذ قرون عديدة.

لبدء الحسابات ، تحتاج إلى معرفة كتلة الرصاصة ، في حالتنا هي 2.6 جرام ، ووزن البندول هو 391.9 جرامًا ، وطول التعليق ، وهو في حالتنا 70 سم بالضبط. كما تحتاج إلى معرفة مسافة انحراف البندول عندما تضربه الرصاصة. على الجانب العكسي ، سنضع مسطرة وقطعة صغيرة من رغوة البوليسترين ، والتي ستنتقل إلى أقصى حد نحتاجه. استنادًا إلى هذه الأرقام ، سنجري الحساب.

دعونا نرى ما حصلنا عليه وفقًا لنتائج التصويت.تم إجراء مقارنة بين مسدسين في نفس الظروف وبما يتفق مع جميع تدابير السلامة.

هذا سلاح ، وليس لعبة ، تذكر هذا!

كانت نتائج الحساب كما يلي: كانت سرعة الرصاصة الغوسية 42 م / ث ، بينما أنتجت سرعة الهواء 3.5 مرات أكثر ، 152 م / س. وينطبق الشيء نفسه على طاقة الرصاص ، نظرًا لكتلتها وسرعتها ، فإن الرصاصة من البندقية الهوائية لديها طاقة 3.2 جول ، في حين أظهر غاوس هذه القيمة أقل من واحد.

كما قاموا بحساب الشحنة الإجمالية للمكثفات والطاقة التي يمكنهم تراكمها.

ثم ضربنا الدين ، وقررنا أن نرى ما يظهر لنا البرنامج الذي تم إنشاؤه خصيصًا لحسابات Gauss Cannon.ندخل هناك جميع المعلمات اللازمة ، بما في ذلك سمك سلك الملف ، وسعة المكثفات وغيرها من المعلمات المعروفة سابقًا. لذا ، بطول رصاصة 45 ملم ، أقصى كفاءة تمكنا من الحصول على 0.46 في المائة من البرنامج.

الآن دعنا نتحقق من ذلك عمليًا.قطعنا قطعة من مسمار طوله 45 ملم ووزنه ، وكتلة الرصاصة 4.14 جرام ، وجميع المعلمات الأخرى معروفة بالفعل بالنسبة لنا. نطلق النار. كانت نتائج قياس البرنامج والبندول الباليستي قريبة من بعضها البعض ، 0.46٪ مقابل 0.44٪. ما يعنيه هذا ، وحقيقة أن 99.5 في المائة من الطاقة المخزنة في المكثفات ، يمر 0.44 في المائة فقط إلى الرصاصة من خلال طاقة المجال المغناطيسي التي تحدث في الملف. بالنسبة للجزء الأكبر ، يتبدد دافع قوي ببساطة في الهواء دون القيام بأي عمل مفيد. هذا هو السبب في أن كفاءة مدافع Gauss نادرا ما تتجاوز 2 ٪.

نقطة مهمة عند الإعداد! عند جرح المحول ، من المهم توصيله بالقطبية الصحيحة ، بشكل تقريبي ، إذا قمت بتشغيل الدائرة ، يكون الاستهلاك الحالي مجنونًا وبالكاد يضيء المصباح الكهربائي ، فأنت بحاجة إلى تبديل أحد طرفي اللفات.

أرشيف الأداة المساعدة
فيديو مشروع كامل على موقع يوتيوب
لدينا Instagram

بندقية غاوس

More articles: