پروژه ای با موضوع تفنگ گاوس. در علم شروع کنید. انرژی جنبشی پرتابه

ما مدار تفنگ الکترومغناطیسی را بر اساس تایمر NE555 و تراشه 4017B ارائه می کنیم.

اصل عملکرد یک تفنگ الکترومغناطیسی (گاوس) بر اساس تحریک سریع متوالی آهنرباهای الکترومغناطیسی L1-L4 است که هر یک نیروی اضافی ایجاد می کند که بار فلز را تسریع می کند. تایمر NE555 پالس هایی با دوره زمانی تقریبی 10 میلی ثانیه به تراشه 4017 ارسال می کند، فرکانس پالس توسط LED D1 سیگنال می شود.

هنگامی که دکمه PB1 را فشار می دهید، IC2 ریزمدار با همان فاصله به طور متوالی ترانزیستورهای TR1 تا TR4 را باز می کند، که در مدار جمع کننده آن، آهنرباهای الکتریکی L1-L4 گنجانده شده است.

برای ساخت این الکترومغناطیس ها به یک لوله مسی به طول 25 سانتی متر و قطر 3 میلی متر نیاز داریم. هر کویل حاوی 500 دور سیم 0.315 میلی متری با روکش مینا است. کویل ها باید به گونه ای ساخته شوند که بتوانند آزادانه حرکت کنند. پرتابه یک تکه میخ به طول 3 سانتی متر و قطر 2 میلی متر است.

این تفنگ می تواند از یک باتری 25 ولتی یا از برق AC تغذیه شود.

با تغییر موقعیت الکترومغناطیس ها به بهترین اثر می رسیم؛ از شکل بالا می توان دید که فاصله بین هر سیم پیچ افزایش می یابد - این به دلیل افزایش سرعت پرتابه است.

البته این یک اسلحه واقعی گاوس نیست، بلکه یک نمونه اولیه کار است که بر اساس آن می توان با تقویت مدار، یک تفنگ گاوس قدرتمندتر را مونتاژ کرد.

انواع دیگر سلاح های الکترومغناطیسی.

علاوه بر شتاب‌دهنده‌های جرم مغناطیسی، انواع مختلفی از سلاح‌ها وجود دارند که از انرژی الکترومغناطیسی برای عملیات استفاده می‌کنند. بیایید به معروف ترین و رایج ترین انواع آن نگاه کنیم.

شتاب دهنده های جرم الکترومغناطیسی.

علاوه بر "تفنگ گاوس"، حداقل 2 نوع دیگر از شتاب دهنده های جرمی وجود دارد - شتاب دهنده های جرمی القایی (کویل تامپسون) و شتاب دهنده های جرم ریلی، که به عنوان "تفنگ ریلی" نیز شناخته می شوند.

عملکرد یک شتاب دهنده جرم القایی بر اساس اصل القای الکترومغناطیسی است. یک جریان الکتریکی به سرعت در حال افزایش در یک سیم پیچ صاف ایجاد می شود که باعث ایجاد یک میدان مغناطیسی متناوب در فضای اطراف آن می شود. یک هسته فریت در سیم پیچ وارد می شود که در انتهای آزاد آن حلقه ای از مواد رسانا قرار داده شده است. تحت تأثیر یک شار مغناطیسی متناوب که به حلقه نفوذ می کند، یک جریان الکتریکی در آن ایجاد می شود و یک میدان مغناطیسی در جهت مخالف نسبت به میدان سیم پیچ ایجاد می کند. با میدان خود، حلقه شروع به دور شدن از میدان سیم پیچ می کند و شتاب می گیرد و از انتهای آزاد میله فریت خارج می شود. هرچه پالس جریان در سیم پیچ کوتاه تر و قوی تر باشد، حلقه قوی تر به بیرون پرواز می کند.

عملکرد شتاب دهنده جرم ریلی متفاوت است. در آن، یک پرتابه رسانا بین دو ریل - الکترود (جایی که نام خود را گرفت - تفنگ راه آهن) حرکت می کند، که از طریق آن جریان تامین می شود.

منبع جریان به ریل ها در پایه آنها متصل است، بنابراین جریان به گونه ای جریان می یابد که گویی در تعقیب پرتابه است و میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف هادی های حامل جریان کاملاً در پشت پرتابه رسانا متمرکز می شود. در این حالت، پرتابه یک هادی حامل جریان است که در میدان مغناطیسی عمودی ایجاد شده توسط ریل ها قرار می گیرد. طبق تمام قوانین فیزیک، پرتابه تحت نیروی لورنتس است که در جهت مخالف محل اتصال ریل ها هدایت می شود و پرتابه را شتاب می دهد. تعدادی از چیزها با ساخت تفنگ ریلی مرتبط است مشکلات جدی- پالس جریان باید آنقدر قوی و تیز باشد که پرتابه زمان تبخیر نداشته باشد (در نهایت جریان عظیمی از آن عبور می کند!) ، اما یک نیروی شتاب دهنده ایجاد می شود و آن را به جلو شتاب می دهد. بنابراین، مواد پرتابه و ریل باید دارای بالاترین رسانایی ممکن، پرتابه باید تا حد امکان جرم کمتری داشته باشد و منبع جریان باید تا حد امکان قدرت و اندوکتانس کمتری داشته باشد. با این حال، ویژگی شتاب دهنده ریلی این است که می تواند جرم های بسیار کم را تا سرعت های بسیار بالا شتاب دهد. در عمل، ریل ها از مس بدون اکسیژن با روکش نقره ساخته می شوند، از میله های آلومینیومی به عنوان پرتابه استفاده می شود، از باتری خازن های ولتاژ بالا به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود و قبل از ورود به ریل سعی می کنند به خود پرتابه کمک کنند. بالاترین سرعت اولیه ممکن، با استفاده از تفنگ های پنوماتیک یا آتش.

علاوه بر شتاب دهنده های انبوه، سلاح های الکترومغناطیسی شامل منابع قدرتمند نیز می شود تابش الکترومغناطیسیمانند لیزر و مگنترون.

لیزر را همه می شناسند. این شامل یک سیال کاری است که در آن هنگام شلیک، یک جمعیت معکوس از سطوح کوانتومی با الکترون ها ایجاد می شود، یک تشدید کننده برای افزایش دامنه فوتون ها در داخل سیال کار، و یک ژنراتور که این جمعیت بسیار معکوس را ایجاد می کند. در اصل، وارونگی جمعیت در هر ماده ای ایجاد می شود، و امروزه راحت تر می توان گفت که لیزرها از چه چیزی ساخته نشده اند.

لیزرها را می توان بر اساس سیال کار طبقه بندی کرد: یاقوت، CO2، آرگون، هلیوم-نئون، حالت جامد (GaAs)، الکل و غیره، بر اساس حالت عملکرد: پالسی، پیوسته، شبه پیوسته، می توان بر اساس تعداد کوانتومی طبقه بندی کرد. سطوح مورد استفاده: 3 سطح، 4 سطح، 5 سطح. لیزرها نیز بر اساس فرکانس تابش تولید شده - مایکروویو، مادون قرمز، سبز، فرابنفش، اشعه ایکس و غیره طبقه بندی می شوند. راندمان لیزر معمولاً از 0.5٪ تجاوز نمی کند، اما اکنون وضعیت تغییر کرده است - لیزرهای نیمه هادی (لیزرهای حالت جامد مبتنی بر GaAs) بازدهی بیش از 30٪ دارند و امروزه می توانند تا 100 (!) وات قدرت خروجی داشته باشند. ، یعنی قابل مقایسه با لیزرهای قدرتمند یاقوت "کلاسیک" یا CO2. علاوه بر این، لیزرهای دینامیکی گاز نیز وجود دارند که کمترین شباهت را به انواع دیگر لیزرها دارند. تفاوت آنها در این است که آنها قادر به تولید یک پرتو مداوم از قدرت عظیم هستند که به آنها امکان استفاده برای اهداف نظامی را می دهد. در اصل لیزر دینامیک گاز یک موتور جت با تشدید کننده عمود بر جریان گاز است. گاز داغ خروجی از نازل در حالت وارونگی جمعیت است.

اگر یک تشدید کننده به آن اضافه کنید، یک جریان چند مگاواتی از فوتون ها به فضا پرواز می کند.

تفنگ های مایکروویو - واحد عملکردی اصلی مگنترون است - منبع قدرتمندی از تشعشعات مایکروویو. نقطه ضعف تفنگ‌های مایکروویو این است که استفاده از آنها حتی در مقایسه با لیزر بسیار خطرناک است - تشعشعات مایکروویو به شدت از موانع منعکس می‌شود و اگر در داخل خانه شلیک شود، به معنای واقعی کلمه همه چیز داخل آن تابش می‌کند! علاوه بر این، تشعشعات مایکروویو قدرتمند برای هر الکترونیک کشنده است، که باید در نظر گرفته شود.

و در واقع چرا دقیقاً "تفنگ گاوس" و نه پرتابگر دیسک تامپسون، تفنگ ریلی یا سلاح پرتو؟

واقعیت این است که در بین انواع سلاح های الکترومغناطیسی، این تفنگ گاوس است که ساده ترین ساخت آن است. علاوه بر این، راندمان نسبتاً بالایی در مقایسه با سایر شوترهای الکترومغناطیسی دارد و می تواند در ولتاژهای پایین کار کند.

در پیچیده ترین مرحله بعدی شتاب دهنده های القایی - پرتاب کننده های دیسک تامپسون (یا ترانسفورماتور) قرار دارند. عملکرد آنها به ولتاژ کمی بالاتر از گاوسی معمولی نیاز دارد، سپس، شاید از نظر پیچیدگی، لیزرها و مایکروویوها قرار گیرند و در آخرین مکان، تفنگ ریلی قرار دارد که به مصالح ساختمانی گران قیمت، محاسبه بی عیب و نقص و دقت ساخت، گران قیمت و انرژی منبع قدرتمند (باتری از خازن های ولتاژ بالا) و بسیاری چیزهای گران قیمت دیگر.

علاوه بر این، اسلحه گاوس، علیرغم سادگی، دارای فضای فوق العاده زیادی برای راه حل های طراحی و تحقیقات مهندسی است - بنابراین این جهت بسیار جالب و امیدوارکننده است.

تفنگ مایکروویو DIY

قبل از هر چیز به شما هشدار می دهم: این سلاح بسیار خطرناک است؛ در هنگام ساخت و کار از حداکثر احتیاط استفاده کنید!

خلاصه بهت هشدار دادم حالا بیایید تولید را شروع کنیم.

ما هر اجاق مایکروویو را می گیریم، ترجیحاً کم مصرف ترین و ارزان ترین.

اگر سوخته باشد، مهم نیست - تا زمانی که مگنترون کار می کند. در اینجا نمودار ساده و نمای داخلی آن است.

1. چراغ روشنایی.
2. سوراخ های تهویه.
3. مگنترون.
4. آنتن.
5. موجبر.
6. خازن.
7. ترانسفورماتور.
8. کنترل پنل.
9. رانندگی کنید.
10. سینی چرخان.
11. جداکننده با غلطک.
12. چفت در.

بعد، همین مگنترون را از آنجا استخراج می کنیم. مگنترون به عنوان یک مولد قدرتمند نوسانات الکترومغناطیسی در محدوده امواج مایکروویو برای استفاده در سیستم های راداری توسعه داده شد. اجاق های مایکروویو حاوی مگنترون با فرکانس مایکروویو 2450 مگاهرتز هستند. عملکرد یک مگنترون از فرآیند حرکت الکترون در حضور دو میدان - مغناطیسی و الکتریکی، عمود بر یکدیگر استفاده می کند. مگنترون یک لوله یا دیود دو الکترودی است که حاوی یک کاتد گرم است که الکترون و یک آند سرد ساطع می کند. مگنترون در یک میدان مغناطیسی خارجی قرار می گیرد.

اسلحه گاوس DIY

آند مگنترون یک ساختار یکپارچه پیچیده با یک سیستم تشدید کننده لازم برای پیچیده کردن ساختار میدان الکتریکی داخل مگنترون دارد. میدان مغناطیسی توسط سیم پیچ هایی با جریان (الکترومغناطیس) ایجاد می شود که بین قطب های آن یک مگنترون قرار می گیرد. اگر میدان مغناطیسیاگر اینطور نبود، الکترون‌هایی که از کاتد خارج می‌شوند بدون سرعت اولیه در میدان الکتریکی در امتداد خطوط مستقیم عمود بر کاتد حرکت می‌کنند و همه آنها روی آند می‌افتند. در حضور میدان مغناطیسی عمود بر مدارهای الکترون توسط نیروی لورنتس خم می شود.

در بازار رادیویی ما مگنترون های دست دوم را به قیمت 15e می فروشیم.

این یک مگنترون در مقطع و بدون رادیاتور است.

اکنون باید نحوه برق رسانی آن را بیابید. نمودار نشان می دهد که فیلامنت مورد نیاز 3V 5A و آند 3kV 0.1A است. مقادیر توان نشان داده شده برای مگنترون های مایکروویو ضعیف اعمال می شود و برای موارد قدرتمند ممکن است کمی بالاتر باشد. قدرت مگنترون اجاق های مایکروویو مدرن حدود 700 وات است.

برای فشردگی و تحرک تفنگ مایکروویو، این مقادیر را می توان تا حدودی کاهش داد - تا زمانی که تولید اتفاق بیفتد. ما مگنترون را از مبدل با باتری از منبع تغذیه بدون وقفه کامپیوتر تغذیه می کنیم.

مقدار نامی 12 ولت 7.5 آمپر است. چند دقیقه نبرد باید کافی باشد. گرمای مگنترون 3 ولت است که با استفاده از تراشه تثبیت کننده LM150 به دست می آید.

توصیه می شود چند ثانیه قبل از روشن کردن ولتاژ آند، گرما را روشن کنید. و ما کیلو ولت را از مبدل به آند می بریم (نمودار زیر را ببینید).

برق فیلامنت و P210 با روشن کردن کلید ضامن اصلی چند ثانیه قبل از شلیک تامین می شود و خود شلیک با دکمه ای که برق اسیلاتور اصلی P217 را تامین می کند، شلیک می شود. داده های ترانسفورماتور از همین مقاله گرفته شده است، فقط ما ثانویه Tr2 را با 2000 - 3000 دور PEL0.2 می پیچیم. از سیم پیچ حاصل، جریان متناوب به یک یکسوساز نیمه موج ساده وارد می شود.

یک خازن و دیود ولتاژ بالا را می توان از مایکروویو گرفت، یا، اگر در دسترس نیست، با دیود 0.5 μF - 2 کیلو ولت - KTs201E جایگزین کرد.

برای هدایت تابش و قطع لوب های معکوس (به طوری که گیر نکند)، مگنترون را در شیپور قرار می دهیم. برای این کار از بوق فلزی زنگ مدرسه یا بلندگوهای استادیوم استفاده می کنیم. به عنوان آخرین راه حل، می توانید یک استوانه را انتخاب کنید کوزه لیتریاز زیر رنگ

کل تفنگ مایکروویو در یک محفظه ساخته شده از یک لوله ضخیم با قطر 150-200 میلی متر قرار می گیرد.

خوب، تفنگ آماده است. می توان از آن برای سوزاندن دزدگیر رایانه و ماشین سواری، سوزاندن مغز و تلویزیون همسایگان شرور و شکار موجودات در حال پرواز و پرواز استفاده کرد. امیدوارم هرگز این سلاح مایکروویو را پرتاب نکنید - برای امنیت خودتان.

گردآوری شده توسط: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

توجه!

توپ گاوس (تفنگ گاوس)

نام های دیگر: تفنگ گاوس، تفنگ گاوس، تفنگ گاوس، تفنگ گاوس، تفنگ شتاب دهنده.

تفنگ گاوس (یا نوع بزرگتر آن، تفنگ گاوس)، مانند تفنگ ریلی، یک سلاح الکترومغناطیسی است.

تفنگ گاوس

در حال حاضر هیچ نمونه صنعتی نظامی وجود ندارد، اگرچه تعدادی از آزمایشگاه ها (عمدتا آماتور و دانشگاه) به طور مداوم بر روی ساخت این سلاح ها کار می کنند. این سیستم به افتخار دانشمند آلمانی کارل گاوس (1777-1855) نامگذاری شده است. من شخصاً نمی توانم بفهمم که چرا ریاضیدان اینقدر ترسیده بود (هنوز نمی توانم، یا بهتر است بگویم، اطلاعات مربوطه را ندارم). گاوس در مقایسه با اورستد، آمپر، فارادی یا ماکسول بسیار کمتر با نظریه الکترومغناطیس ارتباط داشت، اما با این وجود، اسلحه به افتخار او نامگذاری شد. نام گیر کرده است و بنابراین ما نیز از آن استفاده خواهیم کرد.

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد:
تفنگ گاوس متشکل از سیم پیچ ها (مغناطیس های الکترومغناطیس قدرتمند) است که بر روی لوله ای ساخته شده از دی الکتریک نصب شده اند. هنگامی که جریان اعمال می شود، آهنرباهای الکتریکی یکی پس از دیگری برای لحظه ای کوتاه در جهت گیرنده به بشکه روشن می شوند. آنها به نوبت یک گلوله فولادی را جذب می کنند (سوزن، دارت یا پرتابه، اگر در مورد توپ صحبت کنیم) و در نتیجه آن را به سرعت های قابل توجهی شتاب می دهند.

مزایای سلاح:
1. نداشتن کارتریج. این به شما امکان می دهد تا ظرفیت مجله را به میزان قابل توجهی افزایش دهید. به عنوان مثال، یک خشاب که 30 گلوله دارد می تواند 100-150 گلوله را بارگیری کند.
2. سرعت آتش بالا. از نظر تئوری، این سیستم به شما امکان می دهد حتی قبل از اینکه گلوله قبلی از لوله خارج شود، شتاب دادن به گلوله بعدی را شروع کنید.
3. تیراندازی بی صدا. طراحی خود سلاح به شما امکان می دهد تا از شر اکثر اجزای صوتی شلیک خلاص شوید (به بررسی ها مراجعه کنید)، بنابراین تیراندازی از تفنگ گاوس مانند یک سری ضربات به سختی قابل شنیدن به نظر می رسد.
4. بدون فلاش unmasking. این خاصیت به ویژه در شب مفید است.
5. پس زدن کم. به همین دلیل هنگام شلیک، لوله سلاح عملاً بلند نمی شود و در نتیجه دقت شلیک افزایش می یابد.
6. قابلیت اطمینان. تفنگ گاوس از فشنگ استفاده نمی کند و بنابراین مسئله مهمات با کیفیت پایین بلافاصله ناپدید می شود. اگر علاوه بر این، عدم وجود مکانیزم شلیک را به خاطر بیاوریم، می توان مفهوم "اشتعال نادرست" را مانند یک رویای بد فراموش کرد.
7. افزایش مقاومت در برابر سایش. این خاصیت به دلیل کم بودن قطعات متحرک، بار کم بر قطعات و قطعات در هنگام تیراندازی و عدم وجود محصولات احتراق باروت می باشد.
8. امکان استفاده به عنوان در فضای بیرونیو در جوهایی که احتراق باروت را سرکوب می کند.
9. سرعت گلوله قابل تنظیم. این عملکرد اجازه می دهد تا در صورت لزوم، سرعت گلوله زیر صدا را کاهش دهید. در نتیجه، پاپ های مشخصه ناپدید می شوند و تفنگ گاوس کاملاً بی صدا می شود و بنابراین برای عملیات ویژه مخفی مناسب است.

معایب سلاح:
از معایب تفنگ های گاوس، اغلب به موارد زیر اشاره می شود: راندمان پایین، مصرف انرژی بالا، وزن سنگینو ابعاد، مدت زمان طولانیشارژ خازن و ... میخوام بگم همه این مشکلات فقط سطحش هست توسعه مدرنفن آوری. تفنگ گاوس در آینده با ایجاد منابع فشرده و قدرتمند قدرت، با استفاده از مواد ساختاری و ابررساناهای جدید، واقعاً می تواند به سلاحی قدرتمند و مؤثر تبدیل شود.

البته در ادبیات، ادبیات خارق‌العاده، ویلیام کیث در سری «پنجمین لژیون خارجی» لژیونرها را با تفنگ گاوس مسلح کرد. (یکی از کتاب های مورد علاقه من!) این کتاب همچنین در خدمت نظامیان سیاره کلیساند بود، که جیم دی گریس در رمان هریسون "انتقام موش از جنس استنلس استیل" به آنها رسید. آنها می گویند که Gausovka در کتاب های سری S.T.A.L.K.E.R نیز یافت می شود، اما من فقط پنج مورد از آنها را خوانده ام. من چنین چیزی را در آنجا پیدا نکردم و به جای دیگران صحبت نمی کنم.

در مورد کار شخصی ام، در رمان جدیدم "غارتگران" یک گاوس کارابین متل-16 ساخت تولا را به شخصیت اصلیم سرگئی کورن دادم. درست است، او فقط در ابتدای کتاب صاحب آن بود. گذشته از همه اینها شخصیت اصلیپس از همه، به این معنی که او سزاوار یک تفنگ تاثیرگذارتر است.

اولگ شووکوننکو

نظرات و نظرات:

اسکندر 29/12/13
طبق نکته 3 شلیک با سرعت گلوله مافوق صوت در هر صورت بلند خواهد بود. به همین دلیل برای سلاح های بی صدااز کارتریج های زیر صوت ویژه استفاده می شود.
بر اساس بند 5، پس زدن در هر سلاحی که به «اشیاء مادی» شلیک می‌کند، ذاتی خواهد بود و به نسبت جرم گلوله و سلاح و نیروی نیروی شتاب‌دهنده گلوله بستگی دارد.
طبق بند 8 هیچ جوی نمی تواند بر احتراق باروت در یک کارتریج مهر و موم شده تأثیر بگذارد. در فضای بیرونی، سلاح گرم نیز شلیک می کند.
مشکل فقط می تواند در پایداری مکانیکی قطعات سلاح و خواص روان کننده در دماهای بسیار پایین باشد. اما این مسئله قابل حل است و در سال 1972 شلیک آزمایشی در فضای خارج از یک توپ مداری از ایستگاه مداری نظامی OPS-2 (Salyut-3) انجام شد.

اولگ شووکوننکو
اسکندر، خوب است که آن را نوشتی.

صادقانه بگویم، من بر اساس درک خودم از موضوع، توضیحاتی در مورد سلاح انجام دادم. اما شاید من در مورد چیزی اشتباه کردم. بیایید نقطه به نقطه آن را با هم بفهمیم.

نقطه شماره 3. "تیراندازی بی صدا."
تا جایی که من می دانم صدای شلیک از هر سلاح گرماز چند جزء تشکیل شده است:
1) صدا، یا بهتر است بگوییم، صداهای عملکرد مکانیسم سلاح. این شامل ضربه پین ​​شلیک به کپسول، به صدا در آمدن پیچ و غیره است.
2) صدای ایجاد شده توسط هوای پر شدن بشکه قبل از شلیک. هم توسط گلوله و هم گازهای پودری که از کانال های تفنگ تراوش می کنند جابجا می شود.
3) صدایی که خود گازهای پودری در هنگام انبساط و سرد شدن ناگهانی ایجاد می کنند.
4) صدای ایجاد شده توسط یک موج شوک صوتی.
سه امتیاز اول اصلاً در مورد گاوسی صدق نمی کند.

من یک سوال در مورد هوا در بشکه پیش بینی می کنم، اما در یک بشکه قدیمی گاوس اصلاً لازم نیست که جامد و لوله ای باشد، به این معنی که مشکل خود به خود از بین می رود. بنابراین نقطه شماره 4 باقی می ماند که دقیقاً همان چیزی است که شما اسکندر در مورد آن صحبت می کنید. می خواهم بگویم که موج شوک آکوستیک با بلندترین قسمت شات فاصله دارد. خاموش کننده های سلاح های مدرن عملاً به هیچ وجه با آن مبارزه نمی کنند. و با این حال، سلاح گرم با صدا خفه کن هنوز هم بی صدا نامیده می شود. در نتیجه، گاوسی را می توان بی صدا نیز نامید. در ضمن خیلی ممنون که بهم یادآوری کردی فراموش کردم از مزایای تفنگ گاوس به قابلیت تنظیم سرعت گلوله اشاره کنم. از این گذشته، امکان تنظیم حالت مافوق صوت (که باعث می شود سلاح کاملاً بی صدا باشد و برای اقدامات مخفیانه در نبردهای نزدیک در نظر گرفته شود) و مافوق صوت (این برای جنگ واقعی است) وجود دارد.

نقطه شماره 5. "تقریباً بدون بازگشت."
البته تفنگ گازی لگد هم دارد. ما بدون او کجا بودیم؟! قانون بقای حرکت هنوز لغو نشده است. فقط اصل عمل یک تفنگ گاوس باعث می شود که مانند یک اسلحه گرم، منفجر نشود، بلکه کشیده و صاف باشد، و بنابراین برای تیرانداز بسیار کمتر قابل توجه است. اگر چه، صادقانه بگویم، اینها فقط شبهات من است. تا حالا اینجوری تفنگ شلیک نکرده بودم :))

نقطه شماره 8. “امکان استفاده مانند فضای بیرونی...”.
خب، من اصلاً در مورد عدم امکان استفاده از سلاح گرم در فضای بیرونی چیزی نگفتم. فقط باید به گونه ای بازسازی شود، بنابراین بسیاری از مشکلات فنی باید حل شوند که ایجاد یک تفنگ گاوس آسان تر خواهد بود :)) در مورد سیاراتی با جو خاص، استفاده از سلاح گرم در آنها واقعاً می تواند باشد. نه تنها دشوار، بلکه ناامن است. اما این قبلاً از قسمت فانتزی است، در واقع همان کاری است که بنده حقیر شما انجام می دهد.

ویاچسلاو 04/05/14
با تشکر از داستان جالبدر مورد سلاح همه چیز بسیار در دسترس است و در قفسه ها گذاشته شده است. من همچنین یک نمودار برای وضوح بیشتر می خواهم.

اولگ شووکوننکو
ویاچسلاو، همانطور که شما پرسیدید، شماتیک را درج کردم).

علاقه مند 02.22.15
"چرا تفنگ گاوس؟" - ویکی پدیا می گوید که چون او پایه های نظریه الکترومغناطیس را بنا نهاد.

اولگ شووکوننکو
اولاً بر اساس این منطق، بمب هوایی را باید "بمب نیوتن" نامید، زیرا با رعایت قانون به زمین می افتد. جاذبه جهانی. ثانیاً در همان ویکی پدیا در مقاله «برهم کنش الکترومغناطیسی» اصلاً گاوس ذکر نشده است. خوب است که همه ما افراد تحصیل کرده ای هستیم و به یاد داشته باشیم که گاوس قضیه ای به همین نام را استخراج کرده است. درست است، این قضیه در معادلات کلی‌تر ماکسول گنجانده شده است، بنابراین به نظر می‌رسد گاوس در اینجا با «پایه‌گذاری نظریه الکترومغناطیس» به مسیر خود بازگشته است.

Evgeniy 05.11.15
تفنگ گاوس نامی ساخته شده برای این سلاح است. اولین بار در بازی افسانه ای پسا آخرالزمانی Fallout 2 ظاهر شد.

روم 26/11/16
1) در مورد اینکه گاوس چه ارتباطی با نام دارد) در ویکی پدیا بخوانید، اما نه الکترومغناطیس، بلکه قضیه گاوس؛ این قضیه اساس الکترومغناطیس است و مبنای معادلات ماکسول است.
2) غرش یک شلیک عمدتاً به دلیل انبساط شدید گازهای پودری است. چون گلوله مافوق صوت است و 500 متر از لوله بریده شده است اما صدای غرشی از آن نمی آید! فقط یک سوت از هوا که توسط موج ضربه ای گلوله قطع می شود و بس!)
3) در مورد این که می گویند نمونه های اسلحه کوچک وجود دارد و سکوت می کنند زیرا می گویند گلوله مادون صوت است - این مزخرف است! وقتی هر استدلالی ارائه می شود، باید اصل موضوع را درک کنید! شلیک ساکت است نه به دلیل مافوق صوت بودن گلوله، بلکه به دلیل عدم خروج گازهای پودری از لوله! در مورد تپانچه PSS در Wik بخوانید.

اولگ شووکوننکو
رومن، آیا به طور تصادفی از بستگان گاوس هستید؟ شما بیش از حد با غیرت از حق او در این نام دفاع می کنید. من شخصاً کاری ندارم، اگر مردم آن را دوست دارند، بگذارید یک تفنگ گاوس باشد. همانطور که برای هر چیز دیگری، بررسی های مقاله را بخوانید، موضوع بی صدا قبلاً در آنجا به تفصیل مورد بحث قرار گرفته است. من نمی توانم چیز جدیدی به این اضافه کنم.

داشا 03/12/17
من علمی تخیلی می نویسم. نظر: شتاب سلاح آینده است. من حق تقدم در این سلاح را به یک خارجی نسبت نمی دهم. شتاب روسیه مطمئناً غرب پوسیده را پیش خواهد برد. بهتر است به یک خارجی فاسد این حق را ندهیم که اسلحه را به نام گنده اش صدا کند! روس ها افراد باهوش زیادی دارند! (به طور غیر شایسته فراموش شده است). به هر حال ، مسلسل (تفنگ) Gatling دیرتر از SOROKA روسی (سیستم لوله چرخان) ظاهر شد. گاتلینگ به سادگی یک ایده دزدیده شده از روسیه را ثبت کرد. (از این به بعد او را گات گاتل می نامیم!). بنابراین گاوس هم کاری به سلاح های شتاب دهنده ندارد!

اولگ شووکوننکو
داشا، میهن پرستی البته خوب است، اما فقط سالم و معقول است. اما به قول خودشان با تفنگ گاوس قطار رفت. این اصطلاح قبلاً مانند بسیاری دیگر مطرح شده است. ما مفاهیم را تغییر نخواهیم داد: اینترنت، کاربراتور، فوتبال و غیره. با این حال، نام این یا آن اختراع چندان مهم نیست، نکته اصلی این است که چه کسی می تواند آن را به کمال برساند یا، مانند مورد تفنگ گاوس، حداقل به حالت جنگی. متأسفانه، من هنوز در مورد توسعه جدی سیستم های گاوس رزمی، چه در روسیه و چه در خارج از کشور نشنیده ام.

بوژکوف الکساندر 09.26.17
همه چیز روشن است. اما آیا می توان مقالاتی در مورد انواع دیگر سلاح ها اضافه کرد؟: در مورد تفنگ ترمیت، الکترو پرتاب کننده، BFG-9000، کمان پولادی گاوس، مسلسل اکتوپلاسمی.

یک نظر بنویسید

تپانچه گاوس DIY

تپانچه گاوس علیرغم اندازه نسبتا متوسطش جدی ترین سلاحی است که تا به حال ساخته ایم. از همان مراحل اولیه ساخت، کوچکترین بی احتیاطی در کار با دستگاه یا تک تک اجزای آن می تواند منجر به برق گرفتگی شود.

تفنگ گاوس. ساده ترین طرح

مراقب باش!

عنصر قدرت اصلی تفنگ ما سلف است

تفنگ گاوس اشعه ایکس

محل اتصالات روی مدار شارژ دوربین یکبار مصرف کداک

داشتن سلاحی که حتی در بازی های کامپیوتری ah را فقط می توان در آزمایشگاه یک دانشمند دیوانه یا در نزدیکی یک پورتال زمانی برای آینده یافت - این خیلی خوب است. تماشای اینکه چگونه افراد بی تفاوت نسبت به فناوری به طور غیرارادی نگاه خود را به دستگاه خیره می کنند و گیمرهای مشتاق با عجله فک خود را از روی زمین بلند می کنند - برای این کار ارزش آن را دارد که یک روز را برای مونتاژ یک توپ گاوس صرف کنید.

طبق معمول، تصمیم گرفتیم با ساده ترین طراحی - یک تفنگ القایی تک سیم پیچ شروع کنیم. آزمایش‌هایی با شتاب چند مرحله‌ای یک پرتابه به مهندسان الکترونیک باتجربه واگذار شد که توانستند یک سیستم سوئیچینگ پیچیده با استفاده از تریستورهای قدرتمند بسازند و لحظات فعال‌سازی متوالی سیم‌پیچ‌ها را تنظیم کنند. در عوض، ما بر توانایی ایجاد یک ظرف با استفاده از مواد اولیه در دسترس تمرکز کردیم. بنابراین، برای ساختن یک توپ گاوس، اول از همه باید به خرید بروید. در فروشگاه رادیو باید چندین خازن با ولتاژ 350-400 ولت و ظرفیت کل 1000-2000 میکروفاراد، سیم مسی لعاب دار با قطر 0.8 میلی متر، محفظه باتری برای کرونا و دو 1.5 ولت C- خریداری کنید. نوع باتری، یک سوئیچ ضامن و یک دکمه. در کالاهای عکاسی، پنج دوربین یکبار مصرف کداک، در قطعات خودرو - یک رله چهار پین ساده از یک ژیگولی، در "محصولات" - یک بسته نی کوکتل، و در "اسباب بازی" - یک تپانچه پلاستیکی، مسلسل، تفنگ ساچمه ای. ، تفنگ ساچمه ای یا هر تفنگ دیگری که می خواهید آن را به سلاح آینده تبدیل کنید.

بیا دیوانه شویم

عنصر قدرت اصلی تفنگ ما سلف است. با ساخت آن ارزش شروع مونتاژ سلاح را دارد. یک تکه نی به طول 30 میلی متر و دو واشر بزرگ (پلاستیک یا مقوا) بردارید، آنها را با استفاده از پیچ و مهره در یک ماسوره مونتاژ کنید. سیم لعابی را با دقت روی آن بپیچید، به نوبه خود بچرخانید (با قطر سیم بزرگ این کار بسیار ساده است). مراقب باشید که اجازه ندهید که سیم خمیده شود یا به عایق آسیب نرساند. پس از اتمام لایه اول، آن را با چسب پر کنید و لایه بعدی را شروع کنید. این کار را با هر لایه انجام دهید. در کل باید 12 لایه را باد کنید. سپس می توانید قرقره را جدا کنید، واشرها را بردارید و قرقره را روی یک نی بلند قرار دهید که به عنوان بشکه عمل می کند. یک سر نی باید وصل شود. بررسی سیم پیچ تمام شده با اتصال آن به یک باتری 9 ولتی آسان است: اگر وزن را حفظ کند. گیره کاغذ، پس به موفقیت رسیده اید. می توانید یک نی را داخل سیم پیچ قرار دهید و آن را به عنوان یک شیر برقی آزمایش کنید: باید به طور فعال یک گیره کاغذ را به داخل خود بکشد و هنگامی که به صورت پالسی متصل می شود، حتی آن را به اندازه 20 تا 30 سانتی متر از بشکه بیرون بیاندازد.

تجزیه مقادیر

یک باتری خازن برای تولید یک پالس الکتریکی قدرتمند ایده آل است (از این نظر، ما با سازندگان قوی ترین تفنگ های ریلی آزمایشگاهی موافقیم). خازن ها نه تنها به دلیل ظرفیت بالای انرژی خود، بلکه به دلیل توانایی آنها برای آزاد کردن تمام انرژی در مدت زمان بسیار کوتاه، قبل از رسیدن پرتابه به مرکز سیم پیچ، خوب هستند. با این حال، خازن ها باید به نحوی شارژ شوند. خوشبختانه، شارژر مورد نیاز ما در هر دوربینی موجود است: یک خازن در آنجا برای تولید یک پالس ولتاژ بالا برای الکترود احتراق فلاش استفاده می‌شود. دوربین های یکبار مصرف برای ما بهترین کار را دارند زیرا خازن و "شارژر" تنها اجزای الکتریکی آنها هستند، به این معنی که خارج کردن مدار شارژ از آنها یک تکه کیک است.

جدا کردن دوربین یکبار مصرف مرحله ای است که باید مراقب باشید. هنگام باز کردن کیس، سعی کنید عناصر مدار الکتریکی را لمس نکنید: خازن می تواند شارژ را برای مدت طولانی حفظ کند. پس از دسترسی به خازن، ابتدا پایانه های آن را با یک پیچ گوشتی با دسته دی الکتریک متصل کنید. فقط پس از این می توانید بدون ترس از برق گرفتگی تخته را لمس کنید. براکت های باتری را از مدار شارژ خارج کنید، خازن را از لحیم خارج کنید، یک جامپر را به مخاطبین دکمه شارژ لحیم کنید - دیگر به آن نیاز نخواهیم داشت. حداقل پنج تخته شارژ را به این ترتیب آماده کنید. به محل مسیرهای رسانا روی برد توجه کنید: می توانید به همان عناصر مدار در مکان های مختلف متصل شوید.

تعیین اولویت ها

انتخاب ظرفیت خازن یک موضوع مصالحه بین انرژی شلیک و زمان شارژ تفنگ است. ما روی چهار خازن 470 میکروفاراد (400 ولت) که به صورت موازی وصل شده اند مستقر شدیم. قبل از هر شات، حدود یک دقیقه منتظر سیگنال های LED در مدارهای شارژ هستیم که نشان می دهد ولتاژ خازن ها به 330 ولت مورد نیاز رسیده است. با اتصال چند محفظه باتری 3 ولتی می توان فرآیند شارژ را تسریع کرد. به موازات مدارهای شارژ با این حال، شایان ذکر است که باتری های قدرتمند "C" دارای جریان بیش از حد برای مدارهای دوربین ضعیف هستند. برای جلوگیری از سوختن ترانزیستورهای روی بردها، هر مجموعه 3 ولتی باید دارای 3 تا 5 مدار شارژ به صورت موازی باشد. در اسلحه ما، تنها یک محفظه باتری به "شارژرها" متصل است. بقیه به عنوان فروشگاه یدکی خدمت می کنند.

تعریف مناطق ایمنی

ما به کسی توصیه نمی کنیم که دکمه ای را زیر انگشت خود نگه دارد که باتری خازن های 400 ولتی را تخلیه می کند. برای کنترل فرود بهتر است رله نصب شود. مدار کنترل آن از طریق دکمه شاتر به یک باتری 9 ولتی متصل می شود و مدار کنترل به مدار بین سیم پیچ و خازن ها متصل می شود. یک نمودار شماتیک به شما در مونتاژ صحیح تفنگ کمک می کند. هنگام مونتاژ یک مدار ولتاژ بالا، از سیمی با سطح مقطع حداقل یک میلی متر استفاده کنید؛ هر سیم نازکی برای مدارهای شارژ و کنترل مناسب است.

هنگام آزمایش با مدار، به یاد داشته باشید: خازن ها ممکن است دارای بار باقی مانده باشند. قبل از دست زدن به آنها با اتصال کوتاه تخلیه کنید.

بیایید آن را جمع بندی کنیم

فرآیند عکسبرداری به این صورت است: کلید برق را روشن کنید. صبر کنید تا LED ها به خوبی بدرخشند. پرتابه را در بشکه پایین بیاورید تا کمی پشت سیم پیچ قرار گیرد. برق را خاموش کنید تا هنگام شلیک، باتری ها از خود انرژی نگیرند. هدف بگیرید و دکمه شاتر را فشار دهید. نتیجه تا حد زیادی به جرم پرتابه بستگی دارد. با استفاده از یک میخ کوتاه با سر گاز گرفته شده، موفق شدیم از داخل یک شیشه با آن شلیک کنیم نوشیدنی انرژی زا، که منفجر شد و نیمی از تحریریه را با آبنما پر کرد. سپس تفنگ که از نوشابه چسبنده پاک شده بود، از فاصله پنجاه متری میخ را به دیوار پرتاب کرد. و سلاح ما بدون هیچ پوسته ای به قلب طرفداران علمی تخیلی و بازی های رایانه ای ضربه می زند.

گردآوری شده توسط: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

© “دانشنامه فن آوری ها و روش ها” Patlakh V.V. 1993-2007

توجه!
هرگونه بازنشر، تکثیر کامل یا جزئی مطالب این مقاله و همچنین عکس ها، نقشه ها و نمودارهای درج شده در آن، بدون رضایت کتبی قبلی ویراستاران دایره المعارف ممنوع است.

من به شما یادآوری می کنم! اینکه ویراستاران در قبال استفاده غیرقانونی و غیرقانونی از مطالب منتشر شده در دانشنامه مسئولیتی ندارند.

تفنگ گاوس. کار تحقیقاتی علمی دانش آموزان کلاس 9 "A" کوریچین اولگ و کوزلوف کنستانتین.

تفنگ گاوس رایج ترین نام برای دستگاهی است که اصل کار آن بر اساس استفاده از یک آهنربای الکتریکی قدرتمند برای شتاب دادن به اجسام است. به طور معمول، یک الکترومغناطیس از یک هسته فرومغناطیسی تشکیل شده است که یک سیم بر روی آن پیچیده شده است (از این پس سیم پیچ نامیده می شود). هنگامی که جریان از سیم پیچ عبور می کند، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود.

تفنگ گاوس از یک شیر برقی تشکیل شده است که داخل آن یک لوله (معمولاً از دی الکتریک) وجود دارد. یک پرتابه (ساخته شده از مواد فرومغناطیسی) در یک انتهای لوله فرو می رود. هنگام نشتی جریان الکتریسیتهیک میدان مغناطیسی در شیر برقی ایجاد می شود که پرتابه را شتاب می دهد و آن را به سمت شیر ​​برقی "کشش" می کند. در این حالت، پرتابه در انتهای قطب، باری متقارن با بارهای قطب های سیم پیچ دریافت می کند، به همین دلیل است که پس از عبور از مرکز شیر برقی، پرتابه در جهت مخالف جذب می شود. یعنی کند شده است.

اما اگر در لحظه عبور پرتابه از وسط شیر برقی، جریان موجود در آن قطع شود، میدان مغناطیسی ناپدید می شود و پرتابه از انتهای دیگر لوله به بیرون پرواز می کند. هنگامی که منبع تغذیه خاموش می شود، یک جریان خود القایی در سیم پیچ ایجاد می شود که جهت مخالف جریان دارد و در نتیجه قطبیت سیم پیچ را تغییر می دهد.

این بدان معنی است که هنگامی که منبع برق به طور ناگهانی خاموش می شود، پرتابه ای که از مرکز سیم پیچ عبور می کند دفع می شود و شتاب بیشتری می گیرد. در غیر این صورت، اگر پرتابه به مرکز نرسیده باشد، سرعت آن کاهش می یابد. برای بیشترین اثر، پالس جریان در شیر برقی باید کوتاه مدت و قدرتمند باشد.

به عنوان یک قاعده، خازن های الکتریکی با ولتاژ عملیاتی بالا برای به دست آوردن چنین پالس استفاده می شود. پارامترهای سیم پیچ، پرتابه و خازن ها باید به گونه ای هماهنگ شوند که هنگام شلیک، زمانی که پرتابه به وسط سیم پیچ نزدیک می شود، جریان در دومی قبلاً به حداقل مقدار کاهش یافته باشد (یعنی شارژ خازن ها قبلاً کاملاً مصرف شده بود). در این صورت راندمان تفنگ گاوس تک مرحله ای حداکثر خواهد بود.

واحدهایی که فقط یک سیم پیچ دارند معمولا کارایی زیادی ندارند. برای دستیابی به سرعت بسیار بالا در پرواز پرتابه، لازم است سیستمی مونتاژ شود که در آن سیم پیچ ها یکی یکی روشن شوند و پرتابه را به درون خود بکشند و زمانی که به وسط سیم پیچ رسید به طور خودکار خاموش شوند. شکل یک نسخه از چنین نصبی را با چندین سیم پیچ نشان می دهد.

توپ گاوس به عنوان یک سلاح دارای مزایایی است که انواع دیگر سلاح های کوچک فاقد آن هستند. این عدم وجود فشنگ و انتخاب نامحدود سرعت و انرژی اولیه مهمات و همچنین سرعت شلیک اسلحه، امکان شلیک بی صدا (اگر سرعت پرتابه از سرعت صوت تجاوز نکند) است. از جمله بدون تغییر لوله و مهمات، پس زدگی نسبتاً کم (برابر ضربه پرتابه پرتاب شده، هیچ ضربه اضافی از گازهای پودر یا قطعات متحرک وجود ندارد)، از نظر تئوری، قابلیت اطمینان بیشتر و مقاومت در برابر سایش، و همچنین توانایی کار در هر شرایطی از جمله فضای بیرونی

طبیعتاً ارتش به چنین تحولاتی علاقه مند است. در سال 2008، آمریکایی ها اسلحه EMRG را مونتاژ کردند. در اینجا کمی در مورد آن است: 02. 2008 قوی ترین تفنگ الکترومغناطیسی جهان آزمایش شد. نیروی دریایی آمریکا قدرتمندترین تفنگ الکترومغناطیسی جهان به نام EMRG را در یک سایت آزمایشی در ویرجینیا آزمایش کرد. اسلحه EMRG که برای کشتی های سطحی ساخته شده است، یک سلاح امیدوار کننده در نیمه دوم قرن بیست و یکم محسوب می شود. اولاً به این دلیل که این دستگاه بدون کمک بار پودری، سرعت 9 هزار کیلومتر بر ساعت را به پرتابه می دهد که چندین برابر سرعت صوت است. پرتابه به دلیل پرواز از طریق میدان الکترومغناطیسی قدرتمند ایجاد شده توسط تفنگ چنین سرعتی به دست می آورد. نیروی مخربچنین پرتابه ای نیز بسیار بالا است. در طی آزمایشات به دلیل انرژی جنبشی بالا، پرتابه سنگر بتنی قدیمی را به طور کامل تخریب کرد. این بدان معناست که در آینده می توان مواد منفجره را رها کرد تا چنین اشیایی را نابود کرد. همچنین، یک پرتابه با شتاب الکترومغناطیسی قادر است مسافت بیشتری را نسبت به پرتابه های معمولی - تا 500 کیلومتر - طی کند. خوب، مزیت اصلی یک تفنگ الکترومغناطیسی این است که پرتابه های آن انفجاری نیستند، یعنی ایمن تر هستند. علاوه بر این، کارتریج هایی با پودر یا شارژ شیمیایی از خود به جای نمی گذارد.

با این حال، نه تنها ارتش آمریکا اسلحه های گاوس را مونتاژ می کند. چندی پیش آلن پارک مجموعه خود را ساخت. ساخت آن 40 ساعت و 100 یورو طول کشید. وزن این اسلحه 5 کیلوگرم است و برای 14 شلیک طراحی شده و دارای حالت شلیک نیمه اتوماتیک است. در اینجا یک عکس از این نصب است.

با این حال، با وجود سادگی ظاهری تفنگ گاوس و مزایای آن، استفاده از آن به عنوان یک سلاح با مشکلات جدی همراه است. اولین مشکل راندمان پایین نصب است. تنها 1-7 درصد از شارژ خازن به انرژی جنبشی پرتابه تبدیل می شود. این نقطه ضعف را می توان با استفاده از سیستم شتاب پرتابه چند مرحله ای تا حدی جبران کرد، اما در هر صورت، راندمان به ندرت حتی به 27 درصد می رسد. بنابراین، تفنگ گاوس از نظر نیروی شلیک حتی نسبت به سلاح های بادی پایین تر است. مشکل دوم مصرف انرژی بالا (به دلیل راندمان کم) و زمان شارژ مجدد نسبتا طولانی خازن ها است که حمل منبع تغذیه (معمولاً یک باتری قدرتمند) به همراه تفنگ گاوس را ضروری می کند. راندمان را می توان با استفاده از شیر برقی های ابررسانا به میزان قابل توجهی افزایش داد، اما این به یک سیستم خنک کننده قدرتمند نیاز دارد که به طور قابل توجهی تحرک تفنگ گاوس را کاهش می دهد. سختی سوم از دو مورد اول ناشی می شود. این یک وزن و ابعاد بزرگ نصب است، با راندمان پایین آن.

ما همچنین نصب مشابهی را با استفاده از یک لوله شیشه ای به طول حدود 1 متر، یک سلف با 100 چرخش و 3 خازن، هر کدام با ظرفیت 58 میکرون مونتاژ کردیم. F (همه اینها در کلاس فیزیک پیدا شد).

ما گزینه های مختلف نصب را جمع آوری کردیم و سعی کردیم مشخص کنیم که کدام شکل پرتابه برای تیراندازی مناسب تر است. L پرتابه 1 سانتی متر 2 سانتی متر 3 سانتی متر 4 سانتی متر L گلوله 1. 5 متر 3. 14 متر 3. 2 متر متر D پرتابه 1 سانتی متر 0.5 سانتی متر 1 میلی متر L تیر 1. 87 متر 2. 87 متر 3. 21 متر 2، 5 متر جدول 2. طول پرتابه تغییر می کند (ضخامت ثابت است). 0.5 میلی متر جدول 3. ضخامت پرتابه تغییر می کند (طول L = 3 سانتی متر، بهترین تجربه قبلی).

هدف دوم ما این بود که بفهمیم چه تعداد چرخش در سیم پیچ نصب و چه ظرفیت خازنی به پرتابه اجازه می دهد بهترین پرواز را داشته باشد. 174 100000 C 58 116 میکرومتر میعانات میکرومتر میکرومتر میکرومتر. F F ra F F L shot 0.9 m 1.7 m 3.1 m 0.6 m N turns 0.2 m 100 pcs L shot 3. 07 m 200 pcs 300 pcs 400 pcs 2. 84 m 2. 7 m 2. 56 m

بهترین ویژگی های پرتابه و نصب در موارد قبلی مشاهده خواهید کرد که بهترین ویژگی ها در جداول با رنگ قرمز مشخص شده است. در "وسط"، بین بزرگترین و بیشترین U 40 تا 80 تا 160 تا 220 به مقادیر کوچک هستند. conden توضیح آن بسیار آسان است. satator زمان تخلیه کامل خازن برابر با یک چهارم دوره است. در نتیجه، با داشتن ظرفیت زیاد، خازن L 1 m 1. 7 m 3. 3 m 3. 21 m زمان زیادی طول می کشد تا تخلیه شود. در نتیجه، برد کوتاهی از پرتابه بدست خواهیم آورد. la همچنین، یک تاسیسات با ولتاژ خازن پایین در نتیجه دارای ظرفیت زیادی است که همانطور که در بالا ذکر شد، بر برد پرواز پرتابه تأثیر می گذارد. .

همانطور که از جدول مشخص است، طول بشکه در اینجا نقش خاصی ندارد. L پرتابه 1.7 سانتی متر 0.5 متر 1 متر لیتر شلیک 3.01 متر 2.98 متر 3.08 متر با این حال ، یکی از اهداف تحقیق ما محقق شد - ما متوجه شدیم که چه ویژگی های سیم پیچ و پرتابه به دومی اجازه می دهد تا پرواز کند. دورترین . همانطور که قبلا ذکر شد، این ظرفیت خازن 174 میکرون است. F، طول بشکه 1 متر و 100 دور در کلاف. ولتاژ خازن ها را 220 ولت در نظر گرفتیم. میخ مورد استفاده به عنوان پرتابه حدود 1 میلی متر قطر و 3 سانتی متر طول دارد.

بعد از کلی تحقیقات متوجه شدیم: احتمال وجود تفنگ گاوس ثابت شده است، یعنی هدف تحقیق محقق شده است.

متن اثر بدون تصویر و فرمول درج شده است.
نسخه کاملکار در برگه "فایل های کاری" در قالب PDF موجود است

1. معرفی.

تفنگ الکترومغناطیسی گاوس را همه طرفداران بازی های رایانه ای و علمی تخیلی می شناسند. این نام به افتخار فیزیکدان آلمانی کارل گاوس، که اصول الکترومغناطیس را مطالعه کرد، گرفته شد. اما آیا سلاح های فانتزی مرگبار واقعا تا این حد از واقعیت دور هستند؟

از درس فیزیک مدرسه آموختیم که جریان الکتریکی با عبور از هادی ها میدان مغناطیسی در اطراف آنها ایجاد می کند. هرچه جریان بیشتر باشد، میدان مغناطیسی قوی تر است. بیشترین علاقه عملی، میدان مغناطیسی یک سیم پیچ حامل جریان، به عبارت دیگر، یک سلف (سلونوئید) است. اگر یک سیم پیچ با جریان بر روی هادی های نازک معلق باشد، در همان موقعیت سوزن قطب نما نصب می شود. این بدان معنی است که سلف دارای دو قطب است - شمال و جنوب.

تفنگ گاوس از یک شیر برقی تشکیل شده است که داخل آن یک لوله دی الکتریک وجود دارد. یک پرتابه ساخته شده از یک ماده فرومغناطیسی به یک انتهای لوله وارد می شود. هنگامی که جریان الکتریکی در شیر برقی جریان می یابد، میدان مغناطیسی ایجاد می شود که پرتابه را شتاب می دهد و آن را به سمت شیر ​​برقی "کشش" می کند. در این حالت، قطب هایی در انتهای پرتابه به صورت متقارن با قطب های سیم پیچ تشکیل می شود که به دلیل آن، پس از عبور از مرکز شیر برقی، می توان گلوله را در جهت مخالف جذب کرد و سرعت آن را کاهش داد.

برای بیشترین اثر، پالس جریان در شیر برقی باید کوتاه مدت و قدرتمند باشد. به عنوان یک قاعده، از خازن های الکتریکی برای به دست آوردن چنین پالس استفاده می شود. پارامترهای سیم پیچ، پرتابه و خازن ها باید به گونه ای هماهنگ شوند که هنگام شلیک گلوله، تا زمانی که پرتابه به شیر برقی نزدیک می شود، القای میدان مغناطیسی در شیر برقی حداکثر باشد، اما با نزدیک شدن بیشتر به پرتابه آن را به شدت سقوط می کند.

توپ گاوس به عنوان یک سلاح دارای مزایایی است که انواع دیگر سلاح های کوچک فاقد آن هستند. این عدم وجود فشنگ، انتخاب نامحدود سرعت اولیه و انرژی مهمات، امکان شلیک بی صدا، از جمله بدون تغییر لوله و مهمات است. پس زدگی نسبتاً کم (برابر ضربه پرتابه پرتاب شده، هیچ ضربه اضافی از گازهای پودر یا قطعات متحرک وجود ندارد). از نظر تئوری، قابلیت اطمینان بیشتر و مقاومت در برابر سایش، و همچنین توانایی کار در هر شرایطی، از جمله فضای بیرونی. همچنین می توان از تفنگ های گاوس برای پرتاب ماهواره های سبک به مدار استفاده کرد.

با این حال، علیرغم سادگی ظاهری آن، استفاده از آن به عنوان یک سلاح مملو از مشکلات جدی است:

راندمان پایین - حدود 10٪. این عیب را می توان تا حدی با استفاده از سیستم شتاب پرتابه چند مرحله ای جبران کرد، اما در هر صورت، راندمان به ندرت به 30 درصد می رسد. بنابراین، تفنگ گاوس از نظر نیروی شلیک حتی نسبت به سلاح های بادی پایین تر است. مشکل دوم مصرف انرژی بالا و زمان شارژ مجدد تجمعی نسبتاً طولانی خازن ها است که حمل منبع تغذیه همراه با تفنگ گاوس را ضروری می کند. راندمان را می توان با استفاده از شیر برقی های ابررسانا به میزان قابل توجهی افزایش داد، اما این به یک سیستم خنک کننده قدرتمند نیاز دارد که به طور قابل توجهی تحرک تفنگ گاوس را کاهش می دهد.

زمان بارگذاری مجدد بالا بین شلیک ها، یعنی سرعت شلیک پایین. ترس از رطوبت، چون اگر خیس شود خود تیرانداز را شوکه می کند.

ولی مشکل اصلیاینها منابع تغذیه اسلحه قدرتمندی هستند که در حال حاضر حجیم هستند که بر تحرک تأثیر می گذارد

بنابراین، امروزه توپ گاوس برای اسلحه های با قابلیت کشندگی کم (مسلسل، مسلسل و غیره) به عنوان سلاح وعده چندانی ندارد، زیرا به طور قابل توجهی از انواع دیگر پایین تر است. اسلحه های کوچک. زمانی که از آن به عنوان یک سلاح دریایی با کالیبر بزرگ استفاده می شود، چشم اندازهایی به نظر می رسد. به عنوان مثال، در سال 2016، نیروی دریایی ایالات متحده آزمایش یک تفنگ ریلی روی آب را آغاز خواهد کرد. تفنگ ریلی یا تفنگ ریلی سلاحی است که در آن گلوله نه با کمک مواد منفجره بلکه با کمک یک پالس جریان بسیار قوی پرتاب می شود. پرتابه بین دو الکترود موازی - ریل قرار دارد. پرتابه در اثر نیروی لورنتس شتاب می گیرد که در زمان بسته شدن مدار اتفاق می افتد. با استفاده از تفنگ ریلی، می توانید یک پرتابه را به سرعت های بسیار بالاتری نسبت به استفاده از شارژ پودر شتاب دهید.

با این حال، اصل شتاب الکترومغناطیسی جرم ها را می توان با موفقیت در عمل استفاده کرد، به عنوان مثال، هنگام ایجاد ابزارهای ساختمانی - مرتبط و مدرنجهت فیزیک کاربردی دستگاه های الکترومغناطیسی که انرژی میدان را به انرژی حرکت بدن تبدیل می کنند، به دلایل مختلف، هنوز در عمل کاربرد گسترده ای پیدا نکرده اند، بنابراین منطقی است که در مورد آن صحبت کنیم. تازگیکار ما.

1.1 ارتباط پروژه: این پروژهبین رشته ای است و پوشش می دهد تعداد زیادی ازمواد، پس از مطالعه که ایده ایجاد یک مدل کار از تفنگ گاوس خودمان به وجود آمد.

1.2 هدف کار: مطالعه ساختار یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی (تفنگ گاوس) و همچنین اصول عملکرد و کاربرد آن. یک مدل کاری از توپ گاوس را جمع آوری کنید و سرعت پرتابه و تکانه آن را تعیین کنید.

اهداف اصلی:

1. دستگاه را با توجه به نقشه ها و طرح ها بررسی کنید.

2. ساختار و اصل عملکرد یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی را مطالعه کنید.

3. یک مدل کار ایجاد کنید.

4. سرعت پرتابه و تکانه آن را تعیین کنید.

بخش عملی کار:

ایجاد یک مدل عملکردی یک شتاب دهنده جرم در خانه.

1.3 فرضیه: آیا می توان ساده ترین مدل عملکردی تفنگ گاوس را در خانه ایجاد کرد؟

2. مختصری در مورد خود گاوس.

کارل فردریش گاوس (1777-1855) ریاضیدان، ستاره شناس، نقشه بردار و فیزیکدان آلمانی بود. کار گاوس با یک ارتباط ارگانیک بین ریاضیات نظری و کاربردی و وسعت مسائل مشخص می شود. آثار گاوس تأثیر زیادی در توسعه جبر (اثبات قضیه اساسی جبر)، نظریه اعداد (باقیمانده های درجه دوم)، هندسه دیفرانسیل (هندسه داخلی سطوح)، فیزیک ریاضی (اصل گاوس)، نظریه الکتریسیته و مغناطیس داشته است. ، ژئودزی (توسعه روش حداقل مربعات) و بسیاری از شاخه های نجوم.

کارل گاوس در 30 آوریل 1777 در برانسویک، آلمان کنونی به دنیا آمد. در 23 فوریه 1855 در گوتینگن، پادشاهی هانوفر، آلمان کنونی درگذشت. در طول زندگی خود عنوان افتخاری "شاهزاده ریاضیدانان" به او اعطا شد. او تنها پسر پدر و مادری فقیر بود. معلمان مدرسه چنان تحت تأثیر توانایی های ریاضی و زبانی او قرار گرفتند که با درخواست حمایت به دوک برانزویک روی آوردند و دوک برای ادامه تحصیل در مدرسه و دانشگاه گوتینگن (در 1795-1798) پول داد. گاوس دکترای خود را در سال 1799 از دانشگاه هلمشتد دریافت کرد.

اکتشافات در فیزیک

در سال های 1830-1840، گاوس توجه زیادی به مسائل فیزیک داشت. در سال 1833، گاوس با همکاری نزدیک با ویلهلم وبر، اولین تلگراف الکترومغناطیسی آلمان را ساخت. در سال 1839، گاوس مقاله خود را با عنوان "نظریه عمومی نیروهای جاذبه و دافعه که به طور معکوس متناسب با مربع فاصله عمل می کنند" منتشر کرد که در آن شروع به کار کرد. مفاد اصلی نظریه پتانسیل و اثبات قضیه معروف گاوس-استروگرادسکی است. کار "تحقیقات دیوپتریک" (1840) توسط گاوس به تئوری ساخت تصویر در سیستم های نوری پیچیده اختصاص دارد.

3. فرمول های مربوط به اصل عملکرد تفنگ.

انرژی جنبشی پرتابه

جایی که: جرم پرتابه، سرعت آن است

انرژی ذخیره شده در خازن

جایی که: ولتاژ خازن است، ظرفیت خازن است

زمان تخلیه خازن

این زمانی است که در طی آن خازن کاملاً تخلیه می شود:

زمان کار سلف

این زمانی است که در طی آن emf سلف افزایش می یابد حداکثر مقدار(تخلیه کامل خازن) و کاملاً به 0 می رسد.

که در آن: - اندوکتانس، - ظرفیت

یکی از عناصر اصلی تفنگ گاوس یک خازن الکتریکی است. خازن ها قطبی و غیر قطبی هستند - تقریباً تمام خازن های بزرگ مورد استفاده در شتاب دهنده های مغناطیسی الکترولیتی و قطبی هستند. یعنی اتصال صحیح آن بسیار مهم است - ما یک بار مثبت به ترمینال "+" و یک بار منفی به "-" اعمال می کنیم. به هر حال، بدنه آلومینیومی خازن الکترولیتی نیز ترمینال "-" است. با دانستن ظرفیت خازن و حداکثر ولتاژ آن، می توانید انرژی ای را که این خازن می تواند جمع آوری کند، پیدا کنید.

4. بخش عملی

سیم پیچ القایی C ما دارای 30 دور (3 لایه 10 دور) است. دو خازن با ظرفیت کل 450 میکروفن مدل طبق طرح زیر مونتاژ شد: پیوست 1 را ببینید.

ما سرعت پرواز پرتابه‌ای را که از لوله مدل ما خارج می‌شود، به‌طور تجربی با استفاده از یک آونگ بالستیک تعیین کردیم. این تجربه مبتنی بر قوانین پایستگی حرکت و انرژی است، از آنجایی که سرعت گلوله به مقدار قابل توجهی می رسد، اندازه گیری مستقیم سرعت، یعنی تعیین مدت زمان لازم برای طی کردن یک گلوله در مسافتی که برای ما شناخته شده است، نیاز دارد. تجهیزات خاص. ما سرعت گلوله را به طور غیرمستقیم با استفاده از ضربه غیر ارتجاعی اندازه گیری کردیم - ضربه ای که باعث می شود اجسام در حال برخورد به هم نزدیک شوند و به حرکت خود ادامه دهند. یک پرتابه پرنده با یک جسم آزاد با جرم بیشتر برخورد غیر کشسانی را تجربه می کند. پس از ضربه، بدن با سرعتی شروع به حرکت می کند که به همان اندازه که جرم گلوله کمتر از جرم بدن است، کمتر از سرعت گلوله است.

یک ضربه غیرکشسان با این واقعیت مشخص می شود که انرژی پتانسیل تغییر شکل الاستیک ایجاد نمی شود، انرژی جنبشی اجسام به طور کامل یا جزئی به انرژی داخلی تبدیل می شود. پس از برخورد، اجسام در حال برخورد یا با همان سرعت حرکت می کنند یا در حال استراحت هستند. در یک برخورد کاملا غیر کشسان، قانون بقای تکانه برآورده می شود:

سرعت اجسام پس از برهم کنش کجاست.

قانون بقای تکانه (میزان حرکت) در صورتی اعمال می‌شود که اجسام متقابل یک سیستم مکانیکی مجزا را تشکیل دهند، یعنی سیستمی که تحت تأثیر نیروهای خارجی قرار نگیرد، یا نیروهای خارجی که بر هر یک از اجسام وارد می‌شوند، یکدیگر را متعادل کنند، یا برآمدگی‌ها نیروهای خارجی در یک جهت معین برابر با صفر هستند.

در هنگام برخورد غیر کشسان، انرژی جنبشی حفظ نمی شود، زیرا بخشی از انرژی جنبشی پرتابه به انرژی داخلی اجسام برخورد کننده تبدیل می شود، اما قانون بقای انرژی مکانیکی کل رعایت می شود و می توان نوشت:

افزایش انرژی درونی اجسام متقابل کجاست.

4.1 روش تحقیق.

آونگ بالستیک که ما استفاده کردیم یک بلوک چوبی با لایه ای از پلاستیک است. هدف مروی دو نخ بلند و عملا غیر قابل امتداد آویزان است. یک نشانگر لیزری روی هدف نصب شده است که پرتو آن در هنگام انحراف آونگ (پس از اصابت پرتابه)، در امتداد مقیاس افقی حرکت می کند (شکل 1).

در فاصله ای از آونگ یک تفنگ گاوس وجود دارد. پس از برخورد، پرتابه ای به جرم m در هدف گیر می کند م. سیستم پرتابه-هدف در جهت افقی ایزوله شده است. از آنجایی که طول لرزوه ها بسیار بزرگتر از ابعاد خطی هدف هستند، پس سیستم پرتابه-هدف را می توان به عنوان یک آونگ ریاضی در نظر گرفت. پس از اصابت پرتابه، مرکز جرم سیستم "پرتابه-هدف" به ارتفاع بالا می رود ساعت.

بر اساس قانون بقای تکانه در طرح ریزی بر روی محور x (نگاه کنید به شکل 1)، ما داریم:

جایی که سرعت پرتابه است، سرعت پرتابه و آونگ است.

با بی توجهی به اصطکاک در تعلیق آونگ و نیروی مقاومت هوا، بر اساس قانون بقای انرژی، می توان نوشت:

ارتفاع بالابر سیستم پس از ضربه کجاست.

مقدار h را می توان از اندازه گیری های انحراف آونگ از موقعیت تعادل پس از برخورد گلوله به هدف تعیین کرد (شکل 2):

که در آن a زاویه انحراف آونگ از وضعیت تعادل است.

برای زوایای انحراف کوچک:

جابجایی افقی آونگ کجاست.

با جایگزینی آخرین فرمول برای طرح قانون بقای تکانه بر روی محور، در می یابیم:

4.2 نتایج اندازه گیری.

جرم m پرتابه را با وزن کردن بر روی ترازوهای آزمایشگاهی مکانیکی تعیین کردیم:

m = 3 گرم = 0.003 کیلوگرم.

جرم M هدف با یک لایه پلاستیکین و یک نشانگر لیزری در توضیح تنظیمات آزمایشگاهی آورده شده است.

M = 297 گرم = 0.297 کیلوگرم.

طول رشته های تعلیق باید یکسان باشد و محور چرخش باید کاملاً افقی باشد.

در این قسمت با استفاده از خط کش طول نخ ها را اندازه گرفتیم.

l = 147 سانتی متر = 1.47 متر.

پس از شلیک توپ گاوس پر از پرتابه، این واقعیت که گلوله به مرکز آونگ اصابت می کند به صورت بصری مشخص می شود.

برای انجام محاسبات بیشتر، موقعیت n 0 نشانگر نور را در حالت تعادل هدف و موقعیت n نشانگر نور در حداکثر انحراف آونگ را روی ترازو علامت بزنید و جابجایی S = (n - n) را پیدا کنید. 0) آونگ.

اندازه گیری ها 5 بار انجام شد. در این مورد، شلیک های مکرر فقط به یک هدف ثابت انجام شد. نتایج اندازه گیری در زیر نشان داده شده است:

S av = = 14 میلی متر = 0.014 متر،

و سرعت ʋ 0 پرتابه با استفاده از فرمول محاسبه شد.

U 0 = = 12.96 کیلومتر در ساعت

تعیین خطاهای اندازه گیریتعیین با استفاده از فرمول انجام می شود: ، که در آن l0 مقدار متوسط ​​طول ها است، Δl مقدار خطای متوسط ​​است. ما قبلاً مقدار میانگین طول ها را در مراحل قبل تعیین کرده ایم، بنابراین فقط باید مقدار میانگین خطا را تعیین کنیم. ما آن را با استفاده از فرمول تعیین می کنیم: Δ l = اکنون می توانیم مقدار طول را با یک خطا اختصاص دهیم: پیدا کردن تکانه پرتابه.ضربه با استفاده از فرمول تعیین می شود: سرعت پرتابه کجاست. مقادیر را جایگزین کنید:

5. نتیجه گیری.

هدف از کار ما بررسی ساختار یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی (تفنگ گاوس) و همچنین اصول عملکرد و کاربرد آن و همچنین تولید مدل کاری تفنگ گاوس و تعیین سرعت پرتابه بود. . نتایجی که ارائه کرده‌ایم نشان می‌دهد که ما یک مدل آزمایشی از یک شتاب‌دهنده جرم الکترومغناطیسی (تفنگ گاوس) تولید کرده‌ایم. در همان زمان، مدارهای موجود در اینترنت را ساده کردیم و مدل برای کار در یک شبکه استاندارد AC صنعتی سازگار شد. کار ما به ما اجازه می دهد تا نتایج زیر را بگیریم:

1. مونتاژ نمونه اولیه یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی در خانه کاملاً امکان پذیر است.

2. استفاده از شتاب جرم الکترومغناطیسی دارد چشم اندازهای عالیدر آینده.

3. سلاح های الکترومغناطیسی می توانند جایگزین مناسبی برای سلاح های گرم کالیبر بزرگ شوند این امر به ویژه در هنگام ایجاد منابع انرژی فشرده امکان پذیر خواهد بود.

6. منابع اطلاعاتی:

ویکی پدیا http://ru.wikipedia.org

سلاح های الکترومغناطیسی جدید 2010 http://vpk. name/news/40378_novoe_elektromagnitnoe_oruzhie_vyizyivaet_vseobshii_interes. html

این پروژه در سال 2011 آغاز شد. این پروژه شامل یک سیستم خودکار کاملاً مستقل برای اهداف سرگرمی، با انرژی پرتابه حدود 6-7 ژول بود که قابل مقایسه با پنوماتیک است. برنامه ریزی شده بود که دارای 3 مرحله خودکار با پرتاب از سنسورهای نوری، به علاوه یک انژکتور ضربه زن قدرتمند که یک پرتابه را از مجله به داخل لوله شلیک کند.

طرح به شرح زیر برنامه ریزی شد:

یعنی یک Bullpup کلاسیک که امکان جابجایی باتری های سنگین را به داخل قنداق و در نتیجه انتقال مرکز ثقل به دسته نزدیک می کرد.

نمودار به شکل زیر است:

واحد کنترل متعاقبا به یک واحد کنترل واحد قدرت و یک واحد کنترل عمومی تقسیم شد. بلوک خازن و بلوک سوئیچینگ در یک ترکیب شدند. سیستم های پشتیبان گیری نیز توسعه یافتند. از اینها، یک واحد کنترل برای واحد قدرت، یک واحد قدرت، یک مبدل، یک توزیع کننده ولتاژ و بخشی از واحد نمایشگر مونتاژ شد.

از 3 مقایسه کننده با سنسورهای نوری تشکیل شده است.

هر سنسور مقایسه کننده مخصوص به خود را دارد. این کار برای افزایش قابلیت اطمینان انجام شد، بنابراین اگر یک ریز مدار از کار بیفتد، تنها یک مرحله از کار خواهد افتاد و نه 2. هنگامی که پرتابه پرتو حسگر را مسدود می کند، مقاومت فوتوترانزیستور تغییر می کند و مقایسه کننده فعال می شود. با سوئیچینگ تریستور کلاسیک، پایانه های کنترل تریستورها را می توان مستقیماً به خروجی مقایسه کننده ها متصل کرد.

سنسورها باید به شرح زیر نصب شوند:

و دستگاه به شکل زیر است:

بلوک برق دارای مدار ساده زیر است:

خازن های C1-C4 دارای ولتاژ 450 ولت و ظرفیت 560uF هستند. دیودهای VD1-VD5 نوع HER307/ تریستورهای قدرت VT1-VT4 نوع 70TPS12 به عنوان سوئیچینگ استفاده می شوند.

واحد مونتاژ شده متصل به واحد کنترل در عکس زیر:

مبدل کم ولتاژ بود، می توانید در مورد آن بیشتر بدانید

واحد توزیع ولتاژ توسط یک فیلتر خازن معمولی با یک کلید برق و یک نشانگر که روند شارژ باتری ها را اطلاع می دهد اجرا می شود. بلوک دارای 2 خروجی است - اولی برق است، دومی برای هر چیز دیگری است. همچنین دارای پایانه هایی برای اتصال شارژر می باشد.

در عکس بلوک توزیع در سمت راست در بالا قرار دارد:

در گوشه پایین سمت چپ یک مبدل پشتیبان وجود دارد که طبق ساده ترین مدار با استفاده از NE555 و IRL3705 مونتاژ شده است و قدرتی در حدود 40 وات دارد. قرار بود با یک باتری کوچک جداگانه از جمله سیستم پشتیبان در صورت خرابی باتری اصلی یا تخلیه باتری اصلی استفاده شود.

با استفاده از مبدل پشتیبان، بررسی های اولیه سیم پیچ ها انجام شد و امکان استفاده از باتری های سربی بررسی شد. این ویدیو یک مدل تک مرحله ای را نشان می دهد که در حال تیراندازی به تخته کاج است. یک گلوله با نوک ویژه با ظرفیت نفوذ افزایش یافته 5 میلی متر وارد درخت می شود.

در داخل پروژه، یک مرحله جهانی نیز به عنوان بلوک اصلی برای پروژه های بعدی توسعه یافت.

این مدار یک بلوک برای یک شتاب دهنده الکترومغناطیسی است که بر اساس آن می توان یک شتاب دهنده چند مرحله ای با تعدادی مرحله تا 20 را مونتاژ کرد. استیج دارای سوئیچینگ تریستور کلاسیک و سنسور نوری است. انرژی پمپ شده به خازن ها 100 ژول است. راندمان حدود 2 درصد است.

یک مبدل 70 واتی با یک اسیلاتور اصلی مبتنی بر تراشه NE555 و یک ترانزیستور اثر میدان قدرت IRL3705 استفاده شد. بین ترانزیستور و خروجی ریزمدار، یک تکرار کننده روی یک جفت ترانزیستور مکمل قرار داده شده است که برای کاهش بار روی ریز مدار ضروری است. مقایسه کننده سنسور نوری بر روی تراشه LM358 مونتاژ شده است؛ تریستور را با اتصال خازن ها به سیم پیچ هنگام عبور پرتابه از سنسور کنترل می کند. مدارهای اسنابر خوب به موازات ترانسفورماتور و سیم پیچ شتاب دهنده استفاده می شوند.

روش های افزایش کارایی

روش هایی برای افزایش بهره وری نیز در نظر گرفته شد، مانند مدارهای مغناطیسی، خنک کننده سیم پیچ و بازیابی انرژی. در مورد دومی بیشتر به شما خواهم گفت.

GaussGan بازده بسیار پایینی دارد؛ افرادی که در این زمینه کار می کنند مدت هاست به دنبال راه هایی برای افزایش کارایی هستند. یکی از این روش ها ریکاوری است. ماهیت آن برگرداندن انرژی استفاده نشده در سیم پیچ به خازن ها است. بنابراین، انرژی پالس معکوس القا شده به جایی نمی رود و پرتابه را با میدان مغناطیسی باقیمانده نمی گیرد، بلکه دوباره به خازن ها پمپ می شود. این روش می تواند تا 30 درصد انرژی را برگرداند که به نوبه خود باعث افزایش راندمان 3-4 درصد و کاهش زمان بارگذاری مجدد و افزایش سرعت آتش سوزی در سیستم های اتوماتیک می شود. و بنابراین - نمودار با استفاده از مثال یک شتاب دهنده سه مرحله ای.

برای جداسازی گالوانیکی در مدار کنترل تریستور از ترانسفورماتورهای T1-T3 استفاده می شود. بیایید عملکرد یک مرحله را در نظر بگیریم. ما ولتاژ شارژ را به خازن ها اعمال می کنیم، از طریق VD1، خازن C1 به ولتاژ اسمی شارژ می شود، اسلحه آماده شلیک است. هنگامی که یک پالس به ورودی IN1 اعمال می شود، توسط ترانسفورماتور T1 تبدیل می شود و به پایانه های کنترل VT1 و VT2 می رود. VT1 و VT2 باز می شوند و سیم پیچ L1 را به خازن C1 وصل می کنند. نمودار زیر فرآیندهای حین عکسبرداری را نشان می دهد.

ما بیشتر علاقه مند به قطعه ای هستیم که از 0.40 میلی ثانیه شروع می شود، زمانی که ولتاژ منفی می شود. این ولتاژ است که می تواند با استفاده از بازیابی به خازن ها بازگردد. هنگامی که ولتاژ منفی می شود، از VD4 و VD7 عبور می کند و به آکومولاتور مرحله بعدی پمپ می شود. این فرآیند همچنین بخشی از پالس مغناطیسی را قطع می کند که به شما امکان می دهد از اثر باقی مانده بازدارنده خلاص شوید. مراحل باقی مانده مشابه مرحله اول عمل می کنند.

وضعیت پروژه

پروژه و پیشرفت های من در این راستا به طور کلی به حالت تعلیق درآمد. احتمالا در آینده نزدیک به کارم در این زمینه ادامه خواهم داد اما قولی نمی دهم.

فهرست عناصر رادیویی

تعیین	تایپ کنید	فرقه	تعداد	توجه داشته باشید	خرید کنید	دفترچه یادداشت من
	واحد کنترل بخش قدرت
	تقویت کننده عملیاتی	LM358	3			به دفترچه یادداشت
	تنظیم کننده خطی		1			به دفترچه یادداشت
	فوتوترانزیستور	SFH309	3			به دفترچه یادداشت
	دیود ساطع نور	SFH409	3			به دفترچه یادداشت
	خازن	100μF	2			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	470 اهم	3			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	2.2 کیلو اهم	3			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	3.5 کیلو اهم	3			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	10 کیلو اهم	3			به دفترچه یادداشت
	بلوک برق
VT1-VT4	تریستور	70TPS12	4			به دفترچه یادداشت
VD1-VD5	دیود یکسو کننده	HER307	5			به دفترچه یادداشت
C1-C4	خازن	560 µF 450 V	4			به دفترچه یادداشت
L1-L4	القاگر		4			به دفترچه یادداشت
		LM555	1			به دفترچه یادداشت
	تنظیم کننده خطی	L78S15CV	1			به دفترچه یادداشت
	مقایسه کننده	LM393	2			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور دوقطبی	MPSA42	1			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور دوقطبی	MPSA92	1			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور ماسفت	IRL2505	1			به دفترچه یادداشت
	دیود زنر	BZX55C5V1	1			به دفترچه یادداشت
	دیود یکسو کننده	HER207	2			به دفترچه یادداشت
	دیود یکسو کننده	HER307	3			به دفترچه یادداشت
	دیود شاتکی	1N5817	1			به دفترچه یادداشت
	دیود ساطع نور		2			به دفترچه یادداشت
		470 µF	2			به دفترچه یادداشت
	خازن الکترولیتی	2200 µF	1			به دفترچه یادداشت
	خازن الکترولیتی	220 µF	2			به دفترچه یادداشت
	خازن	10 µF 450 V	2			به دفترچه یادداشت
	خازن	1 µF 630 V	1			به دفترچه یادداشت
	خازن	10 nF	2			به دفترچه یادداشت
	خازن	100 nF	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	10 MOhm	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	300 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	15 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	6.8 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	2.4 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	1 کیلو اهم	3			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	100 اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	30 اهم	2			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	20 اهم	1			به دفترچه یادداشت
	مقاومت	5 اهم	2			به دفترچه یادداشت
T1	تبدیل کننده		1			به دفترچه یادداشت
	بلوک توزیع ولتاژ
VD1، VD2	دیود		2			به دفترچه یادداشت
	دیود ساطع نور		1			به دفترچه یادداشت
C1-C4	خازن		4			به دفترچه یادداشت
R1	مقاومت	10 اهم	1			به دفترچه یادداشت
R2	مقاومت	1 کیلو اهم	1			به دفترچه یادداشت
	تعویض		1			به دفترچه یادداشت
	باتری		1			به دفترچه یادداشت
	تایمر و نوسانگر قابل برنامه ریزی	LM555	1			به دفترچه یادداشت
	تقویت کننده عملیاتی	LM358	1			به دفترچه یادداشت
	تنظیم کننده خطی	LM7812	1			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور دوقطبی	BC547	1			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور دوقطبی	BC307	1			به دفترچه یادداشت
	ترانزیستور ماسفت	AUIRL3705N	1			به دفترچه یادداشت
	فوتوترانزیستور	SFH309	1			به دفترچه یادداشت
	تریستور	25 A	1			به دفترچه یادداشت
	دیود یکسو کننده	HER207	3			به دفترچه یادداشت
	دیود	20 A	1			به دفترچه یادداشت
	دیود	50 A	1			به دفترچه یادداشت
	دیود ساطع نور	SFH409	1

گاوریلکین تیموفی سرگیویچ

در حال حاضر، انواع مختلفی از شتاب دهنده های جرم الکترومغناطیسی وجود دارد. معروف ترین آنها "Railgun" و "Gauss Cannon" هستند.

توپ گاوس به عنوان یک سلاح دارای مزایایی است که انواع دیگر سلاح های کوچک فاقد آن هستند. این عدم وجود فشنگ و انتخاب نامحدود سرعت اولیه و انرژی مهمات، امکان شلیک بی صدا (اگر سرعت پرتابه به اندازه کافی ساده از سرعت صوت تجاوز نکند)، از جمله بدون تغییر لوله و مهمات، نسبتاً پس زدگی کم (برابر ضربه پرتابه پرتاب شده، هیچ ضربه اضافی از گازهای پودر یا قطعات متحرک وجود ندارد)، از نظر تئوری، قابلیت اطمینان بیشتر و مقاومت در برابر سایش، و همچنین توانایی کار در هر شرایطی، از جمله فضای بیرونی.

دانلود:

پیش نمایش:

برای استفاده از پیش نمایش ارائه، یک حساب Google ایجاد کنید و وارد آن شوید: https://accounts.google.com

شرح اسلاید:

شتاب دهنده های جرم الکترومغناطیسی توپ گاوس تکمیل شده توسط دانش آموز کلاس 10 "M" MBOU لیسه شماره 185 تیموفی گاوریلکین رئیس: تیمچنکو ایرینا الکساندرونا معلم فیزیک MBOU لیسه شماره 185

هدف کار: آموزش استفاده از نیروهای الکترومغناطیسی. به طور تجربی وجود خود را با مونتاژ ساده ترین شتاب دهنده جرم - یک تفنگ گاوس نشان می دهد.

وظایف: 1) دستگاه را با استفاده از نقشه ها و طرح بندی ها بررسی کنید. 2) ساختار و اصل عملکرد یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی را مطالعه کنید. 3) یک مدل کار ایجاد کنید

ارتباط کار اصل شتاب جرم الکترومغناطیسی را می توان در عمل در زمینه های مختلف استفاده کرد

نمونه ای از شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی

کارل فردریش گاوس (04/30/1777 – 02/23/1855)

تفنگ چگونه کار می کند

نمونه ای از تفنگ چند مرحله ای

القاگر

نمودار تفنگ گاوس

ظاهر مدل

هدف آزمایش: محاسبه سرعت تقریبی خروج گلوله ها از انواع مختلف. تجهیزات: تفنگ گاوس؛ 2 گلوله به وزن 1 گرم و 3 گرم، ساخته شده از یک سوزن و یک میخ؛ 2 بدن - یک اسفنج به وزن 3 گرم و نوار با وزن 60 گرم. خط كش؛ دوربین فیلمبرداری دیجیتال

پیشرفت کار: بدن را در فاصله 3-5 سانتی متری از انتهای تنه قرار دهید. علامت 0 روی خط کش را با صورت بدن تراز کنید. شلیک یک پرتابه به بدن؛ شات و حرکت را با دوربین فیلمبرداری ضبط کنید. اندازه گیری مسافت طی شده توسط بدن؛ با هر پرتابه و بدن آزمایشی انجام دهید. با استفاده از کامپیوتر و دوربین فیلمبرداری، زمان حرکت را تعیین کنید. نتایج را در جدول وارد کنید.

جدول اندازه گیری ها و نتایج شلیک جرم گلوله کیلوگرم وزن بدن کیلوگرم زمان فاصله متر سرعت متر مجموع m/s سرعت گلوله m/s 1 0.001 اسفنج 0.003 0.01 0.006 1.2 4.8 2 0.001 نوار 0.06 0.03 0.1030. 0.04 0.22 11 22 4 0.003 نوار 0.06 0.07 0.04 1.14 24

راندمان نصب = (A p / A z) * 100٪ راندمان تفنگ 5٪ است

با تشکر از توجه شما!

پیش نمایش:

اداره آموزش و پرورش

تالار شهر نووسیبیرسک

موسسه آموزشی بودجه شهری شهر نووسیبیرسک "لیسه شماره 185"

منطقه اوکتیابرسکی

شتاب دهنده های جرم الکترومغناطیسی تفنگ گاوس.

من کار را انجام داده ام

دانش آموز کلاس دهم

گاوریلکین تیموفی سرگیویچ

سرپرست

تیمچنکو ایرینا الکساندرونا،

معلم فیزیک

بالاترین رده صلاحیت

نووسیبیرسک، 2016

معرفی

2.1. بخش تئوری. شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی.

2.2. بخش عملی ایجاد یک مدل عملکردی از یک شتاب دهنده جرمی در خانه.

نتیجه

ادبیات

معرفی

در حال حاضر، انواع زیادی از شتاب دهنده های جرم الکترومغناطیسی وجود دارد. معروف ترین آنها "Railgun" و "Gauss Cannon" هستند.

توپ گاوس به عنوان یک سلاح دارای مزایایی است که انواع دیگر سلاح های کوچک فاقد آن هستند. این عدم وجود فشنگ و انتخاب نامحدود سرعت اولیه و انرژی مهمات، امکان شلیک بی صدا (اگر سرعت پرتابه به اندازه کافی ساده از سرعت صوت تجاوز نکند)، از جمله بدون تغییر لوله و مهمات، نسبتاً پس زدگی کم (برابر ضربه پرتابه پرتاب شده، هیچ ضربه اضافی از گازهای پودر یا قطعات متحرک وجود ندارد)، از نظر تئوری، قابلیت اطمینان و مقاومت در برابر سایش بیشتر و همچنین توانایی کار در هر شرایطی از جمله فضای بیرونی.

با این حال، با وجود سادگی ظاهری تفنگ گاوس و مزایای آن، استفاده از آن به عنوان یک سلاح با مشکلات جدی همراه است.

اولین مشکل راندمان پایین نصب است. تنها 1-7 درصد از شارژ خازن به انرژی جنبشی پرتابه تبدیل می شود. این نقطه ضعف را می توان با استفاده از سیستم شتاب پرتابه چند مرحله ای تا حدی جبران کرد، اما در هر صورت، راندمان به ندرت به 27 درصد می رسد.

مشکل دوم مصرف انرژی بالا (به دلیل راندمان کم) و زمان شارژ مجدد تجمعی نسبتاً طولانی خازن ها است که حمل یک منبع تغذیه (معمولاً یک باتری قدرتمند) را به همراه تفنگ گاوس ضروری می کند. راندمان را می توان با استفاده از شیر برقی های ابررسانا به میزان قابل توجهی افزایش داد، اما این به یک سیستم خنک کننده قدرتمند نیاز دارد که به طور قابل توجهی تحرک تفنگ گاوس را کاهش می دهد.

برای کارم، به دلیل نمودار مونتاژ ساده نصب و در دسترس بودن عناصر آن، یک تفنگ گاوس را انتخاب کردم.

هدف از کار من: یادگیری نحوه استفاده از نیروهای الکترومغناطیسی. به طور تجربی وجود خود را با مونتاژ ساده ترین شتاب دهنده جرم - یک تفنگ گاوس نشان می دهد.

وظایفی که برای خودم تعیین کرده ام:

1. ساختار تفنگ گاوس را با توجه به نقشه ها و مدل ها در نظر بگیرید.

2. ساختار و اصل عملکرد یک شتاب دهنده جرم الکترومغناطیسی را مطالعه کنید.

3. یک مدل کار ایجاد کنید.

ارتباط کار در این واقعیت نهفته است که از اصل شتاب جرم الکترومغناطیسی می توان در عمل استفاده کرد، به عنوان مثال، هنگام ایجاد ابزارهای ساختمانی. شتاب الکترومغناطیسی است جهت امیدوار کنندهدر توسعه علم

اکنون چنین شتاب دهنده هایی عمدتاً به عنوان وجود دارند جدیدترین انواعسلاح‌ها (اگرچه عملاً استفاده نمی‌شوند) و به عنوان تأسیساتی که توسط دانشمندان برای آزمایش عملی مواد مختلف مانند آلیاژهای قوی برای ساخت فضاپیماها، عناصر زره تانک و نیروی هسته‌ای استفاده می‌شوند.

بخش تئوری

این تفنگ به افتخار دانشمند آلمانی کارل گاوس، که پایه های نظریه ریاضی الکترومغناطیس را پایه گذاری کرد، نامگذاری شده است. سیستمی از واحدها به نام او نامگذاری شده است - سیستم واحدهای گاوسی. با این حال، خود گاوس ارتباط مستقیمی با شتاب دهنده ندارد.

ایده‌های چنین شتاب‌دهنده‌های جرمی توسط Yu.V. Kondratyuk برای پرتاب ظروف و دستگاه‌های فضایی مختلف از سطح زمین ارائه شد. اساساً چنین شتاب دهنده هایی به عنوان "سلاح های آینده" یا "شیوه های حمل و نقل سنگین" در نظر گرفته می شدند. با این حال، نمونه های اولیه هنوز وجود ندارند، یا توسعه آنها مخفی نگه داشته می شود.

ساختار یک تفنگ گاوس.

1. عناصر اساسی:

• یک دستگاه ذخیره سازی قدرتمند و نسبتاً انرژی بر پتانسیل الکتریکی، قادر به کوتاه ترین زمانآن را تخلیه کنید (خازن).
• یک سیم پیچ (سیم پیچ استوانه ای) که مستقیماً به عنوان یک شتاب دهنده عمل می کند.

2. اصل عملیات.

در سیم پیچ استوانه ای (سلونوئید)، هنگامی که جریان الکتریکی از آن عبور می کند، میدان مغناطیسی ایجاد می شود. این میدان مغناطیسی شروع به کشیدن یک پرتابه فرومغناطیسی به درون شیر برقی می کند که شروع به شتاب گرفتن می کند. اگر در لحظه ای که پرتابه در وسط سیم پیچ قرار دارد، جریان در این سیم پیچ خاموش شود، میدان مغناطیسی جمع شونده ناپدید می شود و پرتابه با سرعت گرفتن، آزادانه از انتهای دیگر سیم پیچ به بیرون پرواز می کند. .

هرچه میدان مغناطیسی قوی تر باشد و سریعتر خاموش شود، پرتابه سریعتر به بیرون پرواز می کند. اما سیستم های تک مرحله ای (یعنی متشکل از یک سیم پیچ) کارایی نسبتاً کمی دارند. این به دلیل تعدادی از عوامل است:

• اینرسی خود شیر برقی که خود القای آن ابتدا از پسرفت پرتابه جلوگیری می کند و سپس پس از قطع جریان، حرکت آن را کاهش می دهد.
• اینرسی یک پرتابه با جرم قابل توجه.
• نیروی اصطکاک که در ابتدا در هنگام شتاب پرتابه بسیار زیاد است.

برای دستیابی به نتایج ملموس، لازم است سیم پیچ های برقی با چگالی توان بسیار بالا ساخته شود که بسیار نامطلوب است، زیرا در بهترین حالت منجر به گرم شدن بیش از حد و در بدترین حالت منجر به فرسودگی آنها می شود.

توسعه و ایجاد سیستم های چند مرحله ای به حل همه این مشکلات کمک می کند. به لطف شتاب تدریجی پرتابه و نه ضربانی، می توان چگالی توان سیم پیچ ها را کاهش داد و بنابراین، گرمایش آنها را کاهش داد و عمر مفید آنها را افزایش داد.

در سیستم های چند مرحله ای راندمان بالاتری حاصل می شود که با کاهش تدریجی اصطکاک و با ضریب انتقال انرژی بالاتر در مراحل بعدی همراه است. این بدان معنی است که هر چه بیشتر سرعت شروعپرتابه، انرژی بیشتری می تواند از شیر برقی بگیرد. به عبارت دیگر، اگر در مرحله اول 1 تا 3 درصد از انرژی میدان مغناطیسی به پرتابه منتقل شود، در مرحله آخر تقریباً تمام انرژی میدان به انرژی جنبشی پرتابه شتاب‌دار تبدیل می‌شود.

راندمان ساده ترین سیستم های چند مرحله ای بیشتر از سیستم های تک مرحله ای است و می تواند به 50 درصد برسد. اما این حد نیست! سیستم های چند مرحله ای امکان دستیابی به استفاده کامل تر از انرژی منابع جریان پالسی را فراهم می کند که در آینده امکان افزایش راندمان سیستم تا 90٪ یا بیشتر را فراهم می کند.

بخش عملی

برای مونتاژ تفنگ، سلف خودم را با 350 دور (5 لایه هر 70 دور) ساختم. من از یک خازن 1000 uF، یک تریستور T-122-25-10 و یک باتری 3 ولت استفاده کردم. برای شارژ خازن، من علاوه بر این، مداری را که از شبکه برق تغذیه می شود، مونتاژ کردم که شامل یک لامپ رشته ای 60 وات و یک دیود یکسو کننده است.

من مدل را طبق طرح زیر مونتاژ کردم:

مشخصات فنی اسلحه

1. پرتابه ها: میخ 3 گرم، سوزن 1 گرم.

2. سلف: 350 دور، 7 لایه 50 تایی;

3. ظرفیت خازن: 1000 µF

ظاهر مدل در عکس ها نشان داده شده است:

آزمایش کنید

تجهیزات و مواد:

تفنگ گاوس؛ 2 گلوله به وزن 1 گرم و 3 گرم، ساخته شده از یک سوزن و یک میخ؛

2 بدن - یک اسفنج به وزن 3 گرم و نوار با وزن 60 گرم. خط كش؛ دوربین فیلمبرداری دیجیتال

پیش رفتن:

1. بدن را در فاصله 3-5 سانتی متری از انتهای تنه قرار دهید.

2. علامت 0 روی خط کش را با صورت بدن تراز کنید.

3. یک پرتابه به بدن شلیک کنید.

4. شات و حرکت را با دوربین فیلمبرداری ضبط کنید.

5. مسافت طی شده توسط بدن را اندازه گیری کنید.

6. آزمایش را با هر پرتابه و بدن انجام دهید.

7. با استفاده از کامپیوتر و دوربین فیلمبرداری، زمان حرکت را مشخص کنید.

8. نتایج را در جدول وارد کنید.

9. راندمان نصب را محاسبه کنید.

طرح تجربه:

گلوله توپ گاوس، m p بدن، m t

محاسبات:

1. طبق فرمول S=t(V+Vدر باره )/ 2 می توانید سرعت بدن را محاسبه کنید.

از آنجایی که سرعت اولیه بدن V = 0 است، این فرمول به فرمولی تبدیل می شود که شکل V دارددور = 2S/t

2. طبق قانون بقای تکانه: m p* v p + m t * v t =(m p + m t )v در مورد

از این رو V p =(v حدود * m در حدود )/m p، که در آن m حدود = m p + m t

جدول اندازه گیری ها و نتایج:

شلیک کرد	جرم گلوله m p, kg	وزن بدن m t، کیلوگرم		زمان t, s	فاصله اس، م	سرعت کلی v دور، m/s	سرعت گلوله V p , m/s
	0,001	اسفنج	0,003	0,01	0,006	1,20	4,80
	0,001	اسفنج	0,003	0,01	0,008	1,60	6,40
	0,001	اسکاچ	0,060	0,02	0,001	0,10	6,10
	0,001	اسکاچ	0,060	0,02	0,002	0,13	8,13
	0,003	اسفنج	0,003	0,04	0,22	11,0	22,00
	0,003	اسفنج	0,003	0,04	0,22	11,0	22,00
	0,003	اسکاچ	0,060	0,07	0,04	1,14	24,00
	0,003	اسکاچ	0,060	0,06	0,05	1,17	24,57

نتیجه‌گیری: تفاوت محسوس در سرعت یک پرتابه با وجود نیروی اصطکاک (لغزش برای اسفنج و اصطکاک غلتشی برای نوار چسب)، خطا در محاسبات، عدم دقت اندازه‌گیری و سایر عوامل مقاومت توضیح داده می‌شود. سرعت گلوله به اندازه، جرم و مواد آن بستگی دارد.

محاسبه راندمان نصب

راندمان = (A p / A z ) * 100%

کار مفید نصب، تسریع گلوله است. می توانید انرژی جنبشی گلوله ای را که در نتیجه عملکرد یک تفنگ به دست می آید با استفاده از فرمول محاسبه کنید: p = E k = (mv 2)/2

همانطور که کار صرف می شود، می توانید از انرژی ذخیره شده توسط خازن استفاده کنید که برای عملکرد تفنگ صرف می شود:

A z = E = (C * U 2 )/2

ج – ظرفیت خازن 1000 mKF

U – ولتاژ 250 ولت

بازده = (0.003 * 22 2 )/(0.001 * 250 2 ) * 100%

راندمان = 5%

نتیجه گیری: هرچه بازده شتاب دهنده بیشتر باشد، پارامترهای شیر برقی بهتر با پارامترهای خازن و پارامترهای گلوله مطابقت دارند. هنگام شلیک، زمانی که گلوله به وسط سیم پیچ نزدیک می شود، جریان در سیم پیچ در حال حاضر نزدیک به صفر است و میدان مغناطیسی وجود ندارد، بدون اینکه از پرتاب پرتابه به بیرون از شیر برقی جلوگیری شود. با این حال، در عمل این به ندرت به دست می آید - کوچکترین انحراف از ایده آل نظری به شدت کارایی را کاهش می دهد. بقیه انرژی خازن از طریق مقاومت فعال سیم ها از بین می رود.

نتیجه

اولین نمونه من از یک تفنگ گاوس یک شتاب دهنده ساده تک مرحله ای است که بیشتر به عنوان یک مدل بصری برای درک اصل عملکرد یک شتاب دهنده واقعی عمل می کند.

در آینده، من قصد دارم یک شتاب دهنده چند مرحله ای قدرتمندتر بسازم، ویژگی ها را بهبود بخشیده و توانایی شارژ آن را از باتری اضافه کنم. همچنین ساختار و اصل عملکرد "Railgun" را با جزئیات بیشتری مطالعه کنید و سپس سعی کنید آن را مونتاژ کنید.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. فیزیک: کتاب درسی کلاس 10 با مطالعه عمیق فیزیک / A. T. Glazunov، O. F. Kabardin، A. N. Malinin و غیره؛ ویرایش شده توسط A. A. Pinsky، O. F. Kabardin. - م.: آموزش و پرورش، 2009.

2. فیزیک: کتاب درسی کلاس 11 با مطالعه عمیق فیزیک / A. T. Glazunov، O. F. Kabardin، A. N. Malinin و غیره؛ ویرایش شده توسط A. A. Pinsky، O. F. Kabardin. - م.: آموزش و پرورش، 2010.

3. S. A. Tikhomirova، B. M. Yavorsky. فیزیک.پایه 10 : آموزش برای موسسات آموزشی(سطح پایه و پیشرفته). - M.: Mnemosyne، 2010.

4. S. A. Tikhomirova، B. M. Yavorsky. فیزیک.درجه 11 : کتاب درسی موسسات آموزش عمومی (پایه و پیشرفته). - M.: Mnemosyne، 2009.

5. انواع اصلی EMO. منبع الکترونیکی: http://www. گاوس2k. مردم ru/index. Htm

6. تفنگ گاوس - منبع الکترونیکی: http://ru. ویکیپدیا. org