🤳 👈🏼 🥋 Pistolet Gauss 📕 👩🏻‍🏫 📅

Les hamsters saluent les habitants de la troisième planète du soleil.

La publication d'aujourd'hui portera sur la création du pistolet électromagnétique Gauss. Dans le processus, nous analyserons comment configurer le système et effectuerons des calculs sur l'efficacité. Puisqu'il s'agit d'un pistolet, il devrait ressembler en conséquence. Nous dessinerons un futur croquis, puis nous essaierons de lui donner vie en assemblant un étui à partir de matériaux de meubles improvisés. Nous ferons des obus perforants, à partir de clous. À titre de comparaison, nous vérifierons la pénétration du pistolet à air et découvrirons quelle balle est la plus riche en potentiel.

Le canon Gauss classique se compose de cinq blocs principaux.Allons dans l'ordre: la source d'alimentation, dans notre cas, la batterie alimente le convertisseur, qui à son tour charge l'assemblage haute tension des condensateurs électrolytiques. La tâche suivante consiste à décharger toute la charge accumulée dans la bobine via une clé puissante. En conséquence, le champ magnétique généré transmettra une certaine accélération au réservoir de fer.

La cadence de tir d'un tel appareil dépend de la puissance du convertisseur. Plus il est puissant, plus il pourra charger rapidement l'ensemble de condensateurs.

Le cœur du convertisseur est un transformateur avec un noyau de ferrite en forme de W. Nous enroulerons la bobine avec un fil de cuivre de 0,35 mm. Tout d'abord, nous enroulons l'enroulement secondaire avec un double fil, cela est nécessaire pour augmenter le courant de sortie. Le nombre de tours est d'environ 60. Nous isolons chaque couche enroulée avec du ruban polyester.

Nous enroulons l'enroulement primaire avec le même fil de 0,35 mm en seulement 6 noyaux. Pour qu'ils ne s'effilochent pas, tordez-les en une torsion. Nous avons donc augmenté la section transversale du fil. En général, exactement 9 tours étaient situés sur le goujon de la bobine. Cela signifie que le rapport des spires des enroulements primaire et secondaire s'est avéré être d'environ 1: 6.

Un détail important est que pour que le transformateur conserve ses caractéristiques, il doit être imprégné d'époxy, après quoi il n'émettra pas de sifflets et de grincements pendant le fonctionnement.

Le transformateur monocycle est prêt, il sera contrôlé par le même onduleur monocycle sur la puce uc3845. Les travaux ultérieurs consistent à câbler la carte pour tous les composants du circuit. Sa planche est toujours plus technologique, du moins je veux y croire.

Si tout est fait correctement, un tel circuit consommera environ 3,7 A à une tension d'alimentation de 12 V. En multipliant le premier par le second, nous obtenons 44 W de consommation électrique. Le signal dans ce cas sera sous la forme d'un méandre rempli à 50%, c'est ainsi que fonctionne le pilote uc3845. Avec des réglages appropriés, le radiateur du transistor sera presque froid. La seule chose qui va se réchauffer est la résistance d'amortissement pour la sortie du circuit.

Dans le circuit également, il y a une limitation de tension de la charge, qui protège le condensateur d'une surcharge, ce qui peut entraîner une explosion ou une dégradation de la capacité. Ce seuil est défini à l'aide du circuit de résistance de rétroaction d'accord. La valeur peut varier de 200 à 500 volts. Nous n'en avons pas besoin autant, nous avons donc réglé la valeur à 397 volts, 3 volts nous donnons la marge.

Allez maintenant directement aux condensateurs.Comme je l'ai dit, la capacité ici est légèrement plus élevée, 1000 uF. Notre canon utilisera 10 de ces canettes, elles seront incluses en parallèle pour augmenter la capacité totale. Pour faciliter l'installation des condensateurs, une petite carte avec des pistes assez épaisses a été fabriquée. En conséquence, l'ensemble est sorti compact et lourd. Les mesures ont montré la capacité totale des canettes à 8950 uF, ce qui est normal, compte tenu de la variation de capacité, et il est clair depuis longtemps que tout le monde n'est pas dans notre direction ...

Quand j'ai essayé de décharger la capacité chargée à travers une ampoule, au lieu de toucher le fil à un contact massif, ma main a manqué et touché Piste. Cela a instantanément conduit à une forte explosion qui a provoqué une fusillade entre gangs dans les zones voisines. La piste a disparu en quelques secondes.

La solution consistait à augmenter l'épaisseur des pistes à l'aide d'un double fil de cuivre d'une section de 3 carrés chacun. Il sera difficile de souder, en raison de la capacité thermique élevée. Mais si vous avez un brûleur à gaz dans votre maison, ce ne sera rien.

Il est temps de vérifier à quelle vitesse l'onduleur est capable de charger un tel ensemble. La minuterie fonctionne. Nous attendons que le limiteur de charge fonctionne et arrête la minuterie. Le temps écoulé entre le début du processus et la fin a pris 36 secondes. Bien sûr, vous ne pouvez pas obtenir une mitrailleuse avec une telle arme, mais plus nous sommes riches, nous en sommes heureux. Nous allons plus loin.

Maintenant, toute l'énergie stockée doit être déchargée dans une bobine.La bobine doit être faite de fil épais, dans cet exemple, du cuivre de 1,7 mm de diamètre a été utilisé. La forme, le nombre de tours et les couches ont été prises du plafond. Avant le test, plusieurs échantillons ont été enroulés pour tester l'efficacité des champs affectant l'échantillon de métal à l'intérieur. Chaque échantillon a donné au pool de fer une accélération différente. La bobine n ° 1, enroulée en 200 tours et comportant 5 couches, s'est montrée la meilleure.

La force en elle est ce qui est nécessaire, mais lorsqu'elle est déchargée, chaque tour avec l'apparition d'un champ magnétique essaie de se détacher de son voisin, ce qui, lorsqu'il est tiré, donne une déformation insignifiante avec un bon coup. Vous pouvez vous débarrasser de cet effet à l'aide de résine époxy, il imprègne les couches et les attache bien.

Nous avons oublié de mentionner un détail important.À savoir, l'élément qui commute toute l'énergie stockée dans les condensateurs vers la bobine. Comme clé à ces fins, de puissants thyristors sont utilisés. Ils viennent dans différents modèles, tout dépend de leurs caractéristiques et de leur mode d'utilisation.

Dans d'autres expériences, le thyristor devait être déclenché après le thyristor, afin de comprendre lequel serait le plus fort. Le T143-800 s'est avéré être le plus puissant, et le nombre 800 signifie le courant maximal admissible.

Des thyristors modernes similaires valent une fortune, nous recherchons donc des soviétiques.Le seul problème avec un tel boîtier est qu'il n'a pas de contacts de montage, à l'exception de l'électrode de commande bien sûr. De telles instances sont fixées avec des mécanismes de serrage spéciaux, qui ont une grande surface de contact, afin d'augmenter la capacité des grands courants. Vous devez faire quelque chose de similaire à partir des moyens dont vous disposez.

Pour cela, une tôle d'acier inoxydable de 3 mm d'épaisseur a été trouvée. Le couper était un plaisir. Il a fallu environ une heure et 3 lames de scie à métaux pour couper 25 cm de cette race. Le résultat est un tel sandwich.

Il est très important d'isoler les vis de montage qui relieront les plaques en portant un rétrécissement thermique du côté du capuchon. En général, il est nécessaire d'éliminer complètement le contact avec le fer d'une part, sinon il y aura un court-circuit de l'anode et de la cathode sur le thyristor.

Le circuit est prêt à fonctionner, mais avant de tirer, vous devez savoir quelle tension s'est accumulée sur les condensateurs. À ces fins, il est tout à fait possible d'utiliser un penny voltampère, mais il présente un inconvénient. La limite de la tension mesurée est limitée à une barre de cent volts. Mais nous avons une barre 4 fois plus haute, que faire?!

C'est simple, vous avez besoin d'un diviseur de tension.Vous pouvez le faire à partir de deux résistances, la première sera de 100 kOhm, la seconde sera de 10 kOhm, à mi-chemin entre elles, nous obtiendrons une tension 10 fois inférieure à celle que vous devez mesurer. Habituellement, une résistance avec une résistance inférieure est rendue variable, ce qui permet de la régler avec précision. Maintenant, le voltmètre est capable d'afficher une valeur de tension constante allant jusqu'à 1000 V. Lorsqu'il affiche 20,0 V sur l'indicateur, cela signifie 200 V, et si vous le souhaitez, vous pouvez même désactiver le point séparant les chiffres afin de ne pas vous confondre.

Donc, pour tirer, toute arme a besoin de munitions. Avec le canon de Gauss, tout est plus simple, seules les balles sont nécessaires ici. Le matériau doit être en matériau magnétique, le laiton et les autres métaux non ferreux ne fonctionneront pas. Dans l'atelier de construction le plus proche, des clous en fer ont été achetés, de la taille d'un centième, d'un diamètre de 4 mm.

Initialement, les coquilles auront une longueur de 30 mm. Les bords du disque métallique doivent également être traités, ils doivent être aussi lisses que possible, afin qu'ils glissent comme une horloge dans l'alésage du canon.

Curieux, quelle est la force agissant sur ce morceau de métal?! Tout d'abord, regardons la forme d'onde de l'impulsion de courant dans la bobine. À ces fins, un oscilloscope numérique est le mieux adapté, car il est capable d'enregistrer un signal au moment où il apparaît. Nous tirons un coup et le signal actuel est enregistré.

Je tiens à noter à l'avance qu'il est souhaitable d'effectuer une telle opération avec isolation sur une chaîne, sinon vous pouvez graver un appareil coûteux.Vous pouvez détacher la chaîne avec l'anneau de ferrite habituel porté sur la ligne électrique. Nous enroulons un tour de fil sur l'anneau et le shuntons avec une petite résistance, disons 10 ohms. Et déjà, nous en supprimons le signal qui a surgi dans le circuit.

Les mesures ont montré que la durée moyenne des impulsions est d'environ 6 μs. Par exemple, en une seconde, un million de microsecondes. Cela signifie que les condensateurs peuvent fournir toute leur énergie stockée en très peu de temps.

À ce stade, tout ce tas de fer peut difficilement être appelé le canon de Gauss. Pour une bonne perception et intimidation, les premiers croquis du futur boîtier, qui consistaient en morceaux de panneaux de particules, ont été réalisés sur une feuille de papier.

Ensuite, nous transférons les tailles là-bas et commençons à travailler sur le bois ...

Le processus le plus sale est derrière, nous passons à l'étape suivante.Comme source d'alimentation, nous utiliserons des batteries à courant élevé au format 18650. Société LG, marquant LGDBHG 21865. La capacité de ceci est de 3 A * h. Le courant maximum qu'un élément est capable de fournir est de 20 A. Les meilleures batteries d' ~~aujourd'hui sont~~ pour le rapport qualité-prix.

Alors, qu'est-ce qui nous est arrivé. Sur le côté, il y a un bouton de fusible qui charge les condensateurs, pour le fonctionnement, il doit être constamment gardé. Pour plus de commodité, vous pouvez utiliser une pince à linge. Après la charge, retirez le clip du bouton et tirez.

Étant donné que le Gauss Gun est un pistolet électromagnétique, il serait bon de le souligner avec une icône avec un aimant et un signe unique qui avertit que les vaches tombent à proximité.

Après quelques calculs primitifs, nous avons pu découvrir la vitesse initiale de la balle, son énergie stockée dans les condensateurs et l'efficacité de l'appareil dans son ensemble. Comme nous l'avons appris, tout est simple, à l'aide du pendule balistique classique, qui a connu sa popularité il y a plusieurs siècles.

Pour commencer les calculs, vous devez connaître la masse de la balle, dans notre cas, elle est de 2,6 grammes, le poids du pendule est de 391,9 grammes, la longueur de la suspension, qui dans notre cas est exactement de 70 cm. Vous devez également connaître la distance de la déviation du pendule lorsqu'une balle la frappe. Au verso, nous placerons une règle et un petit morceau de mousse de polystyrène, qui bougera autant que nous en aurons besoin. Sur la base de ces chiffres, nous effectuerons le calcul.

Voyons ce que nous avons obtenu en fonction des résultats du vote.La comparaison de deux pistolets a été effectuée dans les mêmes conditions et dans le respect de toutes les mesures de sécurité.

Ceci est une arme, pas un jouet, rappelez-vous cela!

Les résultats des calculs étaient les suivants: une balle gaussienne avait une vitesse initiale de 42 m / S, tandis que le pneumatique produisait une vitesse de 3,5 fois plus, 152 m / S. La même chose était vraie pour l'énergie des balles, pour sa masse et sa vitesse, une balle d'un pistolet pneumatique a une énergie de 3,2 joules, tandis que Gauss a montré cette valeur un de moins.

Ils ont également calculé la charge totale des condensateurs et l'énergie qu'ils peuvent accumuler.

Ensuite, nous avons frappé la religion et avons décidé de voir ce que le programme spécialement créé pour les calculs de Gauss Cannon nous montre.Nous y entrons tous les paramètres nécessaires, y compris l'épaisseur du fil de bobine, la capacité des condensateurs et d'autres paramètres précédemment connus. Ainsi, avec une longueur de balle de 45 mm, l'efficacité maximale que nous avons réussi à tirer de 0,46% du programme.

Vérifions maintenant en pratique.Nous coupons un morceau d'un clou de 45 mm de long et pesons, la masse de la balle est de 4,14 grammes, tous les autres paramètres nous sont déjà connus. Nous tirons un coup. Les résultats de mesure du programme et du balancier balistique étaient proches l'un de l'autre, 0,46% contre 0,44%. Qu'est-ce que cela signifie, mais que, 99,5% de l'énergie stockée dans les condensateurs, seulement 0,44% passe dans la balle par l'énergie du champ magnétique qui se produit dans la bobine. Pour la plupart, une impulsion puissante se dissipe simplement dans l'air sans effectuer aucune action bénéfique. C'est pourquoi l'efficacité des canons Gauss dépasse rarement 2%.

Un point important lors de l'installation! Lorsque le transformateur est enroulé, il est important de le connecter avec la bonne polarité, en gros, si vous faites fonctionner le circuit, la consommation de courant est folle et l'ampoule est à peine allumée, alors vous devez permuter l'une des extrémités des enroulements.

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