В этом посте будет рассмотрена схема и сборка портативной Пушки Гаусса, которую можно собрать за минимальную сумму, а именно, ускоритель будет собран в сумму ~ 1000р. Схема проста на столько, что ее сможет собрать не разбирающийся. Корпус в свою очередь можно скачать в виде 3D модели.
Мы заряжаем высоковольтный конденсатор и разряжаем его на катушку. При протекании тока в катушке, образуется электромагнитное поле, которое втягивает ферромагнитный снаряд внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется пропорционально быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда снаряд находится в центре ствола. После чего, силы на снаряд перестают действовать и он продолжает движение по инерции, вылетает из ствола.
Схема, изображена в виде фотографий компонентов, которые соединены разноцветными проводами для наглядности.
Компоненты схемы, подобраны максимально дешевые, что бы уложится в 1000р. Некоторые компоненты можно купить в магазинах города, но все так же можно заказать на Aliexpress.
Сначала, происходит зарядка конденсатора через преобразователь. Для этого, переключатель переводится в положение 1 и замыкает батарейки и преобразователь, а цепь батареек тиристора наоборот размыкается, что бы нельзя было выстрелить во время зарядки конденсатора. Таким образом, ток с батареек поступает на преобразователь, а тот, в свою очередь, заряжает конденсатор до 390 В.
После зарядки конденсатора, переключатель переводится в положение 2, размыкает батарейки от преобразователя и замыкает цепь батареек и тиристора. Остается только нажать кнопку спуск. При нажатии на кнопку спуск, происходит замыкание батареек с управляющий электродом тиристора через резистор (резистор нужен, так как для открытия тиристора требуется ~ 1.5В, 150 мА). После того как тиристор открыт — конденсатор разряжается на катушку через него, магнитное поле катушки, втягивает снаряд внутрь себя, происходит выстрел.
В принципе это все по части ускорителя. Что бы доится оптимальных результатов, катушки для Пушки Гаусса обычно рассчитывают в программе Femm.
В текстовом документе приложенному к скрипту, нужно указать параметры своего ускорителя. После чего запустить симуляцию.
После окончания симуляции, в папке с программой появится текстовый файл с результатами, зайдя в который, мы увидим КПД и приращение энергии пули. А так же промежуточные данные, такие как время, позиция снаряда, и ток во время этой позиции. Проанализировав результаты, можно пробовать следующую попытку, пока не добьемся оптимального результата.
Обычно результаты симуляции Femm расходятся с реальными, но без симуляции выйдет все еще хуже. После намотки катушки, возможно, просто понадобится немного подогнать параметры вручную, если хотите выжать максимум.
Для более подробного объяснения, имеется видео. Для наглядности, провода в видео используются тех же цветов, что и в схеме на картинке. Видео поделено на несколько частей поэтапной сборки, так, что сможет собрать даже новичок в электронике.
После сборки ускоряющей части, можно сделать корпус. Корпус обычно каждый делает в меру своих возможностей. Как наиболее подходящий для большинства способ, была спроектирована 3D модель, которую можно распечатать на принтере.
Корпус спроектирован в виде двух половинок, для удобства печати на 3D принтере. В данном случае использовался PLA пластик.
Схему и Модель корпуса можно скачать с гугл диска по ссылке — Download
Процесс изготовления корпуса и испытания изделия, можно посмотреть на видео ниже.
Принцип работы Пушки Гаусса
Мы заряжаем высоковольтный конденсатор и разряжаем его на катушку. При протекании тока в катушке, образуется электромагнитное поле, которое втягивает ферромагнитный снаряд внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется пропорционально быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда снаряд находится в центре ствола. После чего, силы на снаряд перестают действовать и он продолжает движение по инерции, вылетает из ствола.
Схема портативной Пушки Гаусса
Схема, изображена в виде фотографий компонентов, которые соединены разноцветными проводами для наглядности.
Компоненты схемы, подобраны максимально дешевые, что бы уложится в 1000р. Некоторые компоненты можно купить в магазинах города, но все так же можно заказать на Aliexpress.
- Преобразователь — самый простой, с регулировкой напряжения до 390В.
- Конденсатор — самый дешевый высоковольтный конденсатор с достаточной емкостью. Слышал, что он закипает если его зарядить до полного напряжения в 450В. Но у нас преобразователь выдает максимум 390В.
- Провод — провод для намотки катушки обычно дорогой, лучше всего взять его из старых трансформаторов. В этом случае, гайд максимально доступный, по этому заказано 10м провода с aliexpress (в магазинах будет дорого, можно так же поискать на барахолке).
- Тиристор — лучше покупать в магазинах города, так как на aliexpress можно попасться на подтелку, если заказывать штучно.
- Кнопка — кнопка спуск, продается в местных магазинах и на aliexpress.
- Переключатель — продается в местных магазинах и на aliexpress.
- Контейнер для кроны — так же есть в местных магазинах.
- Соединительные провода
- Батарейки
- Резистор для тиристора.
- Трубка для ствола из немагнитного материала.
Принцип работы
Сначала, происходит зарядка конденсатора через преобразователь. Для этого, переключатель переводится в положение 1 и замыкает батарейки и преобразователь, а цепь батареек тиристора наоборот размыкается, что бы нельзя было выстрелить во время зарядки конденсатора. Таким образом, ток с батареек поступает на преобразователь, а тот, в свою очередь, заряжает конденсатор до 390 В.
После зарядки конденсатора, переключатель переводится в положение 2, размыкает батарейки от преобразователя и замыкает цепь батареек и тиристора. Остается только нажать кнопку спуск. При нажатии на кнопку спуск, происходит замыкание батареек с управляющий электродом тиристора через резистор (резистор нужен, так как для открытия тиристора требуется ~ 1.5В, 150 мА). После того как тиристор открыт — конденсатор разряжается на катушку через него, магнитное поле катушки, втягивает снаряд внутрь себя, происходит выстрел.
В принципе это все по части ускорителя. Что бы доится оптимальных результатов, катушки для Пушки Гаусса обычно рассчитывают в программе Femm.
В текстовом документе приложенному к скрипту, нужно указать параметры своего ускорителя. После чего запустить симуляцию.
После окончания симуляции, в папке с программой появится текстовый файл с результатами, зайдя в который, мы увидим КПД и приращение энергии пули. А так же промежуточные данные, такие как время, позиция снаряда, и ток во время этой позиции. Проанализировав результаты, можно пробовать следующую попытку, пока не добьемся оптимального результата.
Обычно результаты симуляции Femm расходятся с реальными, но без симуляции выйдет все еще хуже. После намотки катушки, возможно, просто понадобится немного подогнать параметры вручную, если хотите выжать максимум.
Для более подробного объяснения, имеется видео. Для наглядности, провода в видео используются тех же цветов, что и в схеме на картинке. Видео поделено на несколько частей поэтапной сборки, так, что сможет собрать даже новичок в электронике.
Корпус для Пушки Гаусса
После сборки ускоряющей части, можно сделать корпус. Корпус обычно каждый делает в меру своих возможностей. Как наиболее подходящий для большинства способ, была спроектирована 3D модель, которую можно распечатать на принтере.
Корпус спроектирован в виде двух половинок, для удобства печати на 3D принтере. В данном случае использовался PLA пластик.
Схему и Модель корпуса можно скачать с гугл диска по ссылке — Download
Процесс изготовления корпуса и испытания изделия, можно посмотреть на видео ниже.
