История развития кинетического оружия началась с камня ,брошенного меткой рукой неандертальца .С тех пор прошло немало лет, но невидно конца развитию этого вида вооружений. А открытие новых физических законов и источников энергии приводит к появлению более эффективных или новых видов оружия. При этом принципиально новые виды вооружения всегда встречали скептическое отношение тогдашних (да и сегодняшних) военных. А конкуренция старого и нового могла продолжаться значительное время ( например, арбалет и огнестрельное оружие). И тем не менее принципиально новое оружие всегда одерживало верх. Использовать энергию магнитного поля для разгона снаряда пытались многие , но до сих пор такое боевое оружие создано только в Голливуде (фильм "Стиратель"). 
В реальности пострелять из такого ружья пока не удалось не кому. В чем же причина этого? На сегодняшний день известно 3 принципиально различных ускорителей тел магнитным полем. : 1.Индукционный. Ускорение происходит за счет наведения противоэдс в ускоряемой катушке. 2.Рельсовый. Ускорение происходит за счет взаимодействия тока,протекаемого по снаряду с внешним (созданным дополнительным магнитом) или с собственным магнитным полем. 3.Gauss-GUN (Индуктор) Ускорение происходит за счет втягивания сердечника в соленоид. Первый и второй типы ускорителей имеют существенне недостатки: Для того чтобы они работали требуется весьма серьезный импульсный источник энергии.Кроме того рельсовый ускоритель требует применения специальных дорогостоящих материалов , является источником шума и элекромагнитных излучений.В индукционном ускорителе требуется преобразователь с огромной пиковой мощностью, а элетромагнитные излучения будут даже выше чем у рельсового. Эти недостатки дают основания утверждать, что первые два типа ускорителей мало пригодны для создания на их базе стрелкового оружия,даже станционарного. При этом третий тип ускорителя является несправедливо обойден вниманием и о нем практически не упоминается в специальной литературе. Основная причина - низкий КПД у существующих моделей.В основном созданием таких устройств занимаются учащиеся старших классов и студенты первых курсов.У людей , имеющих соответствующие знания и опыт (а про семью я вообще молчу), просто нет времени на изготовление подобных вещей. Но не у всех. Есть такая удивительная специальность - системный администратор. У правильного сис.админа , знающего свой предмет, рабочий день состоит из: 1.Отстрел каракатиц и спасение (построение, разрушение ) цивилизаций и галактик - 35% рабочего времени. 2.Чтение фантастики - 25% рабочего времени. 3.Консультирование шефа и его ближайших родственников 1,2% рабочего времени. 4.Послеобеденный (утренний ) сон - 25% рабочего времени. 5.А остальное время - РАБОТЕ! Понятно что наступает момент , когда каракатицы подписывают капитуляцию, вакантных галактик не остается, а авторы книг не успевают писать новые произведения.Спать же больше двух часов днем просто вредно для здоровья.В этих условиях не остается ничего другого как заняться конструированием и изготовлением чего-нибудь для души. Тем более что надолго отлучиться с работы не получается. Этим чего-нибудь и стал электромагнитный ускоритель - индуктор. К тому же, хотя идея электромагнитного ружья не нова, но только сейчас появилась возможность создать образец, имеющий приемлемую массу и обладающий достаточной энергией выстрела. Но прежде чем перейти к описанию макета изделия , хотелось бы развеять несколько мифов.
Миф1. Электромагнитное оружие , основанное на втягивание сердечника в соленоид не может иметь высокий КПД. На самом деле КПД такого оружия (при правильном конструировании) будет не меньше , чем КПД коллекторного электродвигателя переменного тока , то есть не менее 60%. Небольшой КПД реальных конструкций легко объясним. Для этого рассмотрим рисунок 1.
На рисунке обозначены:
S - сердечник, L - Катушка с выделенными витками V1, V2,V3.По катушке течет ток I.Вначале (рис 1а) на сердечник действует сила ,создаваемая током в витке V1. Витки V2 и V3 практически не вносят свой вклад .При втягивании внутрь сила , создаваемая током в витке V1 уменьшается , а сила, создаваемая током в витке V2 увеличивается. В положении , показаном на (рис1б) на сердечник действует сила ,создаваемая током в витке V2. Витки V1 и V3 практически не вносят свой вклад .При дальнейшем втягивании (рис1в) на сердечник действует сила ,создаваемая током в витке V3. Витки V1 и V2 практически не вносят свой вклад . На самом деле в реальной катушке работает не один виток .И сила втягивания сердечника носит интегральный характер. Но чем дальше виток (группа витков) находится от торца сердечника , тем менее значительно их усилие на сердечник .Очевидно что чем протяженнее катушка , тем меньший КПД у нее. С учетом вышеизложенного: N~S/L Где N - КПД, S - площадь сердечника , L - длина катушки. Теперь рассмотрим работу по втягиванию сердечника в соленоид. Работа по втягиванию сердечника : А=dФ*I Где dФ изменение магнитного потока , I - ток . dФ=dL*I Где dL - изменение индуктивности катушки.В итоге: А=dL*I^2 Изменение ( увеличение ) индуктивности будет максимальным при магнитном замыкании. Следовательно максимальный КПД будет иметь катушка с внешним магнитопроводом , минимальной длины и минимальным зазором между сердечником и магнитопроводом в момент замыкания магнитопровода. Миф2.Катушка должна иметь обмотку специальной формы (Гаусс-катушка). Миф3. Отключение тока должно происходить при прохождении передним торцом сердечника половины длины катушки.
Если ошибочность мифа 2 очевидна, то для опровержения мифа 3 рассмотрим рис.2
В момент времени t1 ключ замыкается. Сердечник начинает движение. В момент времени t3 - ключ размыкается . На участке t1 - t3 происходит ускорение сердечника. Если длина сердечника равна длине катушки , то на участке t3 - t4 произойдет торможение сердечника (так как индуктивность катушки будет уменьшаться и работа станет отрицательной). Но если длина сердечника больше длины катушки, (размыкание ключа произошло в момент, когда торец сердечника сравнялся с правым краем катушки), то произойдет просто рассеяние запасенной в катушке энергии на диоде (так как индуктивность катушки практически не изменится). То есть достаточно увеличить длину сердечника для того, чтобы избежать его торможения. Таким образом длина сердечника для обеспечения максимального КПД: Ls=Lk + Vs*( t4 - t3 ). Где Lk - длина катушки , Ls - длина сердечника , Vs - скорость седечника в момент времени t3. Если же рекуперировать энергию, запасенную в катушке к моменту времени t3, то можно дополнительно повысить КПД изделия. В результате разработки макета индуктора в соответствии с вышеизложенными соображениями были получены следующие характеристики:
ЭНЕРГИЯ ВЫСТРЕЛА ………………..10 ДЖ
СКОРОСТЬ ПОЛЕТА ПУЛИ …………45 М/С
МАССА ПУЛИ…………………………..10 ГР.
КАЛИБР…………………………………..6 ММ
КПД (без использования схемы рекуперации энергии)……………………10%
ЧИСЛО РАЗГОННЫХ СЕКЦИИЙ………5 При попадании в сосновую доску остроконечная пуля втыкается на глубину 12 мм. Путь к созданию этой конструкции был нелегким. Было создано 3 макета. Первый из них не пробивал даже лист картона. И если бы не некоторый избыток свободного времени, то пожалуй ,на этом бы все и закончилось. Кроме того было просто интересно решить (или начать решать) эту техническую задачу. Макет №2 позволил пробить дно у банки из-под пива. Этот эксперимент так понравился что был повторен неоднократно с банками разных производителей этого напитка. Пиво тоже не пропало - что не сделаешь ради науки! Но именно тогда стало понятно что создать образец индуктора с высокими техническими характеристиками вполне реально. При создании макетов возникла чисто технологическая проблема. Для ствола требуется тонкостенная трубка из непроводящего немагнитного материала. Ничего подходящего ни в магазинах хозтоваров, ни на строительных рынках найти не удалось. Проблема была решена следующим образом: На оправку наручивается один - два слоя бумаги .Затем на накрученную бумагу накручивается один - два слоя лакоткани и обматывается сверху проволокой.Потом оправка вставляется в патрон дрели и на небольшой скорости вращения лакоткань пропитывается эпоксидной смолой. После застывания - готовая трубка снимается и ошкуривается снаружи и изнутри. В качестве каркаса катушек использовались пластины из пермаллоя с соответствующими отверстиями. После этого между ними наматывались катушки. Была разработана оригинальная схема управления силовыми ключами, коммутирующими ток в катушках оптимальным образом. Решена проблемы наводок от импульсов тока в силовых катушках на сигнальные входы управляющих схем. В качестве силовых ключей применены IGBT транзисторы. Время дозарядки силовых конденсаторов в промежутках между выстрелами составляет 2 сек. Напряжение на конденсаторах достигает 850 вольт. Преобразователь позволяет подзаряжать силовые конденсаторы от встроенных аккумуляторов. Выстрел происходит абсолютно бесшумно - слышен только звук от удара пули в мишень. Отдача также крайне мала. Кроме того она как бы "размазана" по времени (сказывается многоступенчатость) и ощущается лишь очень легкий мягкий толчок. Макет был испытан в редакции журнала «Оружие» и подтвердил заявленные характеристики. Какова же перспектива практического применения этого изделия? К сожалению, этот макет в настоящее время не может быть взят за основу даже для гражданского оружия. Причин тут три: 1.Большие размеры источника питания . 2.Не решена проблема устойчивости пули в полете. 3.Маленькая энергия выстрела. Если проблема № 2 может быть решена на этапе конструирования опытного образца ,то проблемы №№ 1 и 3 требуют не только применения новейших материалов и компонентов но и новых технических решений. То есть для создания прототипа с энергией выстрела 100 -200 Дж. потребуется не только работа с полной отдачей но и доступ к передовым (военным) технологиям. Поэтому удастся ли пострелять вживую Арнольду Шварценеггеру из такого оружия зависит в конечном счете не от меня а от совсем других людей. В США и Европе их называют Капитаны Экономики (и это заслуженно и справедливо), а у нас, в России - олигархи (и это тоже заслуженно и тоже справедливо). Так устроен этот мир. Обухов А. В. >Фото действующего макета оружия будет приведено. Комментарии. Фото действующего макета оружия будет приведено. Хотя я не спрашивал разрешения автора на комментарии, но по своей привычке не могу себе в этом отказать. Что можно сказать? Для «непрофессионала» оружейника 10 Дж, это серьезная продвижка вперед. Как знает публика дульная энергия оружия победителя нашего конкурса Е. Васильева «Псков-1100» не превышала 1,5 Дж. Оружие А.Обухова почти в семь раз мощнее, правда, при большем объеме блока питания и макетном виде. Но не суть это главное, ибо все это можно довести до реального изделия, например в виде винтовки. Главное, что «непрофессионалы» работают, работают творчески, без тупого передира и это меня радует. Может еще не конец России? Во всяком случае «непрофессиональное» оружие подобной мощности сделанное заграницей мне неизвестно. Но главное радует меня тот факт, что «непрофессионалы» прекрасно понимают разницу между вражескими Капитанами экономики и русскими «олигархами». Из чего следует, что все выведенные мною законы верны. Люди которые делают новое, неизвестное до них (хотя бы в нашей стране)просто не могут быть тупыми идиотами с квашенной капустой в бороде, и кружкой кваса в руке, лопочущие о родине слонов и гуталина. шкаф 19 напольныйЕще меня радует, что наш сайт держит руку на пульсе соответствующему названию «Новейшие оружейные системы». А что не радует? А я заранее предугадываю (как Кассандра), что с повышением дульной энергии пондеромоторного оружия увеличивается активность тупых идиотов (законодателей страны покемонов). А увеличение активности толстожопых ублюдков с капустой в бороде неизбежно закончиться запретом. Все, что не разрешено в России должно быть запрещено!
Дополнительные материалы на тему "пушка гаусса" размещенные на технократическом сайте:
Пушка Гаусса своими руками ( Индукционный гауссган) Пушка Гаусса - список статей сайта: http://gauss2k.narod.ru/ Пушка Гаусса останавливает сверхзвуковой пучок атомов за доли секунды Электрошокеры Болевой луч- СВЧ пушка Пентагон субсидирует начало разработки нового нелетального оружия – «гипнопушки». Ускорители масс – от скоростного метро до космического полета Изготовление винтовки Гаусса vkontakte
Интересная заметка: Удивительный робот управляемый живым мозгом крысы продолжает развиваться! Читайте подробности. 10lY
если гаусса пушку постаивть на такого робота ?:)
Источник: http://supergun.ru/index.php?nma=catalog&fla=stat&cat_id=11&page=1&nums=121
|
0
