Здраствуёте , вот решил заморочиться возможностью изготовления сего девайса , достаточной мощности , скорострельности и носимых габаритов.
В связи с чем произвёл некоторые грубые рассчёты , тех кто в теме прошу дать оценку рассчётам , предложения по улучшению конструктива приветсвуются )
И так начал считать на основании сравнения с данными энергии выстрела обычных стволов по этой статье[ссылка]
При мощности до 16,3 Джоулей, винтовки помечаются буквой J (скорость пули от 270 до 320 метров в секунду). Прицельная стрельба возможна на расстоянии в 50-70 метров, и даже на максимальном прицельном расстоянии цели наносится небольшой урон.
А вот буквами FAC помечаются винтовки, которые имеют в своем распоряжении мощность, превышающую 16,3 джоуля, обычно это 25-30 Дж. К таким винтовкам относится и знаменитый хатсан, скорость пули на выходе превышает 400 метров в секунду
Решил что мощности выстрела 25дж вполне хватит , учитывая потери на преобразователе , ключевых элементах , трение пульки и прочее - удвоил энергию заряда накопительного блока конденсаторов относительно энергии выстрела тоесть 50дж. По нашему 50 ватт секунда или просто 50 ватт.
Скорострельность посчитал приемлемой 2 выстрела в секунду , для этого
нужно 2 раза в секнуду перезаряжать накопительную ёмкость , тоесть мощность потребляемая преобразователем от акб опять же удваивается - тоесть 100 ватт.
рассчётного запаса энергии акб должно хватать на 500 выстрелов , 100ватт в секунду * на 250 сек (скорострельность 2шт в сек) итого считаем ёмкость необходимой батареи - необходимый акб напряжением условно 12 вольт - нагрузка 100 ватт это 8,3а * на 250сек (время работы ствола ) делим на 3600 - получаем ёмкость акб в ампер часах (в идеале) точнее получаем ток который разрядит наш акб за час до нуля. это 0,57 ампер час =12 вольт. Естественно невозможно получить стабильное напряжение для работы девайса с такой нагрузкой от такого хилого источника , поэтому счёл что ёмкости в 10 ампер час вполне хватит для обеспечения 100 ватт в течении 250 сек , без особой просадки напряжения.
Рассчёт конденсаторного блока , здесь всё примерно ясно....
энергия конденсатора в джоуэлях = W = CU2/2 мы знаем необходимую энергию заряда =50дж , рабочее напряжение прмем 400 вольт , отсюда будем вычислять необходимую ёмкость банок. 50дж/( 400в^2/2)= 0,000625 фарад или 625мкф на 400 вольт ( все банки вместе)
________с рассчётами всё , данный рассчёт был сделан с целью оценки возможности изготовления носимого прибора с достаточной энергией выстрела для охоты на мелкую дичь , моё заключение что девайс возможен , не очень дорог в изготовлении и может обладать приемлемыми характеристиками для охоты.
Примерный вес образца включая акб прикинул 5 кг , это вес перфоратора в дюралевом корпусе.
по конструкции - преобразователь с акб можно повесить на пояс оставив на стволе только накопительную ёмкость и коммутацию , тогда будет приемлемая масса девайса для работы с ним.
в сети гуляет ролик с автоматами гаусами - дульная энергия 10.8 , долбят примерно как мелкашка. скорострельность около 10 в сек.
Количество соленоидов ускорителей положительно влияет на КПД и конечную скорость пульки . Ещё один ролик с пистолетиком (6 разгонных соленоидов , акб 7в 900ма - пробивает пласт ведро насквозь , энергии на 10 выстрелов , ссылки нет данные запомнил)
Ещё видел один девайс с огромным одним соленоидом , бьёт плохо - габариты огромные.
баловался как то раз стрелялкой с одним соленоидом в ручную сажал контакты на 50 вольт , било плохо стержень есле пролетал 2 метра , решил усовершенствовать - одел на ствол кольцевой магнит от динамика позади соленоида - энергия выстела возросла раза в 3 - поигрался выкинул - эффект запомнил.
Ещё стоит вопрос выбора материала ствола , металл отметаем за токи фуко которые сожрут кпд ... могу ошибаться ведь если сделать ствол из толстого металла меди например тогда токи фуко в непосредсвенной близости от снаряда смогут его ээфективно толкнуть , правда снаряд должен быть магнитом.
Магнитов по цене 100 р за кило я не видел , значит ствол для пудяния железками нужен не проводящий - пластик (хз где такой твёрдый найти и трубчатый ) кварцевое стекло ( есть в продаже трубки от 10 мм кажется ) или хз что ещё можно взять..
кому интересно чешите репу
вот нашёл видео с характеристиками[ссылка]
Заявленая энергия выстрела у него 10.78 дж , катушек множество как и должно быть , коммутация катушек по датчикам (мой первоначальный вариант) но КПД при этом всего 7% это означает что коммутация соленоидов не правильная . Получается что его девайс жрёт -142ватта , отдаёт 11 грубо = ахренительный девайс
В принципе не удивляет амеры всегда тупили по электрике, несмотря на то что очень увлекаются ...
В целях точной коммутации соленоидов можно просто измерить ускорение сообщаемое снаряду одним из них , далее просто рассчитать время включения и отключения соленоидов.
Так же вижу у него принципиальную ошибку в использовании бобин - меденно развивается рабочий ток и тяговый импульс , бобины можно и нужно заменить рулонами изолированой медной ленты , такие электромагниты обладают низской индуктивностью как следсвтие тяговое усилие будет нарасть быстрее , что должно положительно повлиять на КПД.
Если добиться даже худого КПД 40-45 проц , скорость пульки составит 280мс.....
и это стержни 6,5 -50 сталь.
А магнитики цилиндры можно смело запускать на орбиту
вот ещё один тухлый американский стволhttp://zbroya.info/ru/blog/1520_ruzhe-gaussa-svoimi-rukami/ , ствол полимерный наконецто
http://catarmorgauss.ucoz.ru/forum/6-38-1 вот статейка хорошая о Гаусс , в чём причина столь малого кпд магнитного ускорителя пока не понял , скорее всего связано с топологией поля простой катушки , кривое поле ускоряет с более высоким кпд см выше
спасибо и на этом
При очевидных минусах гауса (большой вес низский КПД ) есть плюсы , можно замаскировать конструктивно под что угодно , гаера не поймут что это ствол )
Нет необходимости втариваться патронами , можно использовать то что попадёт под руку в пределах диаметра ствола , от снижения массы только вырастет скорость снаряда как следсвие убойная сила сохранится даже при использовании нестандартных снарядов.
Уже знаю как поднять КПД в 4 раза примерно , необходимо надеть броневой сердечник на соленоид . Фишка в том что у броневого сердечника (чашек) должна быть удалена часть на которой обычно сидит обмотка , получается ферромагнитная капсула по оси которой проходит полимерный ствол на котором всё также сидит обмотка. в результате такого изменения кострукции при подаче напряжения на соленоид снаряд внутри ствола будет сттремиться замкнуть магнитный поток соленоида , сила приложеная к снаряду возрастёт многократно (следствие близости полюсов к снаряду ) аналог это втягивание якоря магнитным пускателем .
________
Сел бы стругать , да хлопотно для меня сейчас и затратно
Как видите достаточно простыми средствами можно поднять кпд гауса , думаю предел это 50 проц (взято предельное КПД генератора)
Гаусс можно представить как у-во действующее обратно генератору
или как линейный шаговый электродвигатель.
Только вот кпд шаговика не достигнуть , т к "ротор" - снаряд , оставляет желать лучшего...
Кстати на кпд будет очень влиять магнитная мягкость используемой марки стали .
как и магнитная проницаемость.
Ещё один способ поднять кпд проц на 20 - если использовать в качестве ключей IGBT замыкая обратный выброс напряжения диодом то после отключения тока соленоида поле не пропадёт а развернётся выталкивая слегка намагниченный снаряд далее по стволу..
Нашёл ещё один плюс Гаусса - на него можно установить захват цели ! Для этого придётся повесить на него лазерный дальномер , а цель хватать например по расстоянию до объекта. Возможны конечно другие варианты реализации .
stasis2 Пост: 440832 замыкая обратный выброс напряжения диодом то после отключения тока соленоида поле не пропадёт а развернётся выталкивая слегка намагниченный снаряд далее по стволу..
Замыкая катушку диодом, направление тока через катушку не изменишь.
да ты чё ? возьми соленоид без сердечника посади на импульсник , да засунь внутрь ДХК и кинь на ослика ...
пс -постоянную состоавляющую на осле включить не забудь , ато видно хренова будет
Картина тебя удивит когда замкнёшь флайбак)
В режиме флайбака катуха становится ИСТОЧНИКОМ тока , поляность напряжения на клеммах меняется отсюда и направление тока
Я смотрел таким способом даже на трансформаторах под нагрузкой и без.
Так вот под нагрузкой полярность поля всегда меняется во время флайбака. (однополяно запитанный трансформатор) причём сигнал с датчика уходит в минус на время прямопропорциональное нагрузке , чем больше нагрузка тем дольше происходит падение потока до нуля .Естественно начиная с области отрицательных значений (момент разворота поля при отключении)
stasis2 Пост: 440837 поляность напряжения на клеммах меняется отсюда и направление тока
Ну вот возьми и проверь сам.
"Картина тебя удивит"
Как нельзя мгновенно изменить полярность напряжения на конденсаторе, не вынув из него энергию заряда, так же невозможно мгновенно изменить направление тока в катушке, не вынув из ней энергию магнитного поля. Диод замыкает цепь вывода накопленной энергии катушки. Только после этого можно изменить направление магнитного поля. подключив катушку к источнику другой полярности.
С флайбачным ускорением тоже не всё просто во время начала действия флайбака снаряд должен пройти точку нулевого ускорения (середину соленоида) а это невозможно но прицип интересен тем что подталкивает к мысли использовать один соленоид для создания дополнительного импульса на отталкивание (инвертируя полярность приложенного к нему напряжения посредством инвертора . Двойное использование одного каскада ускорения позволяет сократить число ступеней и снизить массу девайса . Только вот менять полярность соленоида нужно вовремя в принципе можно задать это программно , но тогда масса снаряда будет константой как и трение внутри ствола , это не есть гуд ) так что датчики позиционирования начинают выглядить привлекательне.
Ну вот возьми и проверь сам.
"Картина тебя удивит"
Я эту херню раз 100 проверил , когда был интерес игришь с трансгенами )
Погасить поле соленоида как раз легко изменив полярность приложенного напряжения.
По твоей теории же получается что соленоид на синусе должен работать с задержкой по магнитному потоку ,а в режиме инвертора поля вообще от обмотки не жди
невозможно мгновенно изменить направление тока в катушке, не вынув из ней энергию магнитного поля.
Слушай клинника , прикинь такой вот расклад выходит по твоим тезисам - перед тем как изменить направления тока энергия её поля должна куда то истечь (быть потреблённой) - ок )
Внимание вопрос - а каким образом энергию МП накапливает контур ???
вапроц 2 - почему на переменном токе соленоид не жрёт как мамонт - ведь переизмением тока энергия должна потребляться ! а потребить в случае дросселя на переменном токе может только источник........ я уже молчу что источник обладает обычно низским внутренним сопротивлением и с позиции твоей же теории замкнёт катушку наглухо в целях потребления энергии её поля......
насчет сердечника...
Максимальная индукция насыщения феррита 0,2-0,3Т. Этого достаточно? Если нет, то при дальнейшем увеличении тока сердечник будет "работать" как его отсутствие.
stasis2 Пост: 440841
По твоей теории же получается что соленоид на синусе должен работать с задержкой по магнитному потоку
Сейчас придет богатырь и нарисует тебе векторную диаграмму тока и напряжения.
Перпендикулярны они.
Внимание вопрос - а каким образом энергию МП накапливает контур ???
в конденсатор. Пока напряжение на конденсаторе не достигнет максимума, ток течет в одну сторону. После этого конденсатор становится источником, и ток течет в другую сторону.
вапроц 2 - почему на переменном токе соленоид не жрёт как
мамонт - ведь переизмением тока энергия должна потребляться ! а потребить в случае дросселя на переменном токе может только источник........
Жрет, только ток сдвинут по фазе на 90град, поэтому в цепи циркулирует реактивная энергия.
не , феррит не проканает походу ) надо чёто по серьёзнее мож альсифер ? пермалой и тп.
Для точной оценки нужно пихать дхк в один из соленоидов (без чашек) естно всё на рабочем токе тоесть импульс брать с конд батареи и пишущий ослик нужен.
Тогда примерно в попугаях можно будет сказать какой материал брать тк нет смысла ставить материал с более высокой В нас чем максимум импульса поля голого соленоида. Совершенно точно одно петля гистерезиса должна быть короткой .
Проницаемость не критична , а В нас это да))
