Комментарии 193
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Для удобства установки капаситоров...
Ох…
Общий итог такой: купите пневматику, это эффективней
А еще можно несколько катушек поставить последовательно и включать одну за другой по мере продвижения снаряда ;)
Тогда понадобится несколько шустрых и мощных тиристоров
И система коммутации, не менее шустрая.
И ардуинка
И система коммутации, не менее шустрая.
А еще можно посчитать немного перед тем как что-то собирать и понять, что лучше иметь более длинный по времени, но согласованный с массой пули импульс поля. Сейчас за время воздействия пуля походит порядка 0.1 мм. Значит, импульс неплохо бы раз в 10 растянуть и посмотреть. Чтобы этот фокус провернуть, нужно изначально катушку наматывать в несколько слоев с отводами от каждого — не уверен, что в такой схеме такой тиристор стоит ШИМ-ить.
Длительность импульса должна соответствовать времени прохождения снарядом 1/2 длины катушки. Иначе дальше поле становится тормозным. Поэтому да, лучше несколько последовательно включающихся катушек.
Да, почти верно. Проблема в том, что мгновенно вырубить ток в катушке с ферромагнитным сердечником (а когда снаряд в центре — это ровно так) нетривиально. Ровно поэтому нужно аккуратно считать модель, а не просто втыкать катушку из проволоки потолще и конденсатор пожирнее.
Если еще подумать — неплохо бы хотя бы оценить масштаб токов Фуко, которые наводятся в сердечнике и куда смотрит соответствующий магнитный момент. А то легко может оказаться, что вы следующую катушку врубили, а ваш снаряд перед влетанием в нее тормозиться, потому что в нем нужно еще магнитный момент развернуть.
Если еще подумать — неплохо бы хотя бы оценить масштаб токов Фуко, которые наводятся в сердечнике и куда смотрит соответствующий магнитный момент. А то легко может оказаться, что вы следующую катушку врубили, а ваш снаряд перед влетанием в нее тормозиться, потому что в нем нужно еще магнитный момент развернуть.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
В «Популярной механике» за хз какой год (да, я ее читал в виде журнала на бумаге) описывалась такая схема, как напутствие для постройки продвинутого варианта.
Там тоже предлагались тиристоры, сигнал на электроды которых посылает сам снаряд, пролетая мимо фотоэлементов, стоящих попеременно с катушками вдоль ствола. И что-то там про то, что если плохо это собрать, катушки включаются не по фазе и снаряд может застрять, подробностей не помню.
Там тоже предлагались тиристоры, сигнал на электроды которых посылает сам снаряд, пролетая мимо фотоэлементов, стоящих попеременно с катушками вдоль ствола. И что-то там про то, что если плохо это собрать, катушки включаются не по фазе и снаряд может застрять, подробностей не помню.
По-моему вы путаете…
В «Популярной механике» был гаусс на основе фотовспышки из одноразовых фотоаппаратов. Одноступенчатый, естественно.
А фотодиоды вдоль ствола — это просто классика, про которую пишут все, кто более не менее серьёзно дома строит.
В «Популярной механике» был гаусс на основе фотовспышки из одноразовых фотоаппаратов. Одноступенчатый, естественно.
А фотодиоды вдоль ствола — это просто классика, про которую пишут все, кто более не менее серьёзно дома строит.
Нагуглил, это выпуск за 2008 год оказывается, спасибо, что напомнили какой же я старый, да, там описана одноступенчатая схема, но на врезе под бессмысленной фоткой, цитирую:
Кстати, я немного не понимаю, зачем они предложили в качестве источника конденсаторов такое странное дерьмо, как одноразовые фотоаппараты. Я ни разу в жизни таких не видел, а вот Чип и Дип в 2008-м уже был.
Освоившись с простой однокатушечной схемой, можно испытать свои силы в постройке многоступенчатого орудия — ведь именно такой должна быть настоящая пушка Гаусса. В качестве коммутирующего элемента для низковольтных схем (сотни вольт) идеально подходят тиристоры (мощные управляемые диоды), для высоковольтных (тысячи вольт) — управляемые искровые разрядники. Сигнал на управляющие электроды тиристоров или разрядников будет посылать сам снаряд, пролетая мимо фотоэлементов, установленных в стволе между катушками. Момент выключения каждой катушки будет всецело зависеть от питающего ее конденсатора. Будьте внимательны: избыточное увеличение емкости конденсатора при заданном импедансе катушки может привести к увеличению длительности импульса. В свою очередь это может привести к тому, что после прохождения снарядом центра соленоида катушка останется включенной и замедлит движение снаряда. Детально отследить и оптимизировать моменты включения и выключения каждой катушки, а также измерить скорость движения снаряда поможет осциллограф.
Кстати, я немного не понимаю, зачем они предложили в качестве источника конденсаторов такое странное дерьмо, как одноразовые фотоаппараты. Я ни разу в жизни таких не видел, а вот Чип и Дип в 2008-м уже был.
Они предложили «такое странное дерьмо» потому, что выдрать вспышку из фотоаппарата рядовому криворучке на два порядка проще, чем спаять с нуля высоковольтный преобразователь.
Не как источник конденсаторов, а в первую очередь как источник готовых схем высоковольтной накачки для конденсаторов, работающей от батареек/аккумуляторов.
В «Попмехе» деталей схемы маловато. Общая концепция, скорее.
А относительно подробно темавосьмисисечного 3- и более катушечного раскрыта на «Паяльнике» и «Гаусс2к». Все сложно, в-общем. И катушки разной геометрии, и искровые триггеры, и преобразователи чуть ли не для катушки Тесла.
Еще интересна тема рекуперации энергии из сработавшей катушки.
А относительно подробно тема
Еще интересна тема рекуперации энергии из сработавшей катушки.
А смысл то это будет иметь???
Может просто на тестовом этапе отследить скорость и уже использовать её для тайминга…
И вообще вопрос к спецам, а нельзя ли как то организовать сток электричества обратно в конденсаторы. Т.е. когда катушка выключается, идёт сток электричества в промежуточный конденсатор…
Плюс еще, а почему бы не использовать не стальные пули а из неодимовых магнитов.
Может просто на тестовом этапе отследить скорость и уже использовать её для тайминга…
И вообще вопрос к спецам, а нельзя ли как то организовать сток электричества обратно в конденсаторы. Т.е. когда катушка выключается, идёт сток электричества в промежуточный конденсатор…
Плюс еще, а почему бы не использовать не стальные пули а из неодимовых магнитов.
Никаких проблем с «реальным временем» нет, т.к. при скоростях снаряда в пределах 100 м/с (а именно такие скорости у всех любительских поделок) ± 10 мкс погрешности — это вообще ни о чём. И результат получают серьёзный: КПД более 5% (против, напомню, менее 0,5% у автора).
Другое дело, что это всё один фиг не идёт ни в какое сравнение ни с пневматическим, ни, тем более, с огнестрельным оружием…
Другое дело, что это всё один фиг не идёт ни в какое сравнение ни с пневматическим, ни, тем более, с огнестрельным оружием…
А на захардкоженных таймингах и одинаковых гвоздях если?
Упомянутый в статье тиристор стоит около 5 тысяч рублей * количество ступеней = печаль
Таким идеям уже почти 100 лет
Очень слабенькая «пушка».
У матчевой пневматики энергия 7,5дж а у приличной 25 и выше…
Надо несколько катушек с последовательнм включением.
Думаю, можно сделать лайт барьеры в стволе и по мере продвижения пули, включать следующие катушки.
У матчевой пневматики энергия 7,5дж а у приличной 25 и выше…
Надо несколько катушек с последовательнм включением.
Думаю, можно сделать лайт барьеры в стволе и по мере продвижения пули, включать следующие катушки.
Возможно проще просчитать время включения на основе массы пули и скорректировать потом.
а если пули разной массы?
Я вот думаю что эффктивнее будет не вливать большую мощу в одну катушку а распределить ее на несколько маленьких обеспечивая плавный разгон.
А еще сильное магнитное поле будет вгонять пулю в насыщение и эффекта не будет.
Я вот думаю что эффктивнее будет не вливать большую мощу в одну катушку а распределить ее на несколько маленьких обеспечивая плавный разгон.
А еще сильное магнитное поле будет вгонять пулю в насыщение и эффекта не будет.
Добавить к пушке весы :)
Возможно есть какая-то общая информация по военным пушкам Гаусса, которые испытывали в США. Там явно всё просчитано и выбраны более эффективные решения.
Я чтото слышал про испытания рельсотронов.
Мне кажется, что там добиться хотя бы эффекта воздушки проще.
Только конструкия все равно получится тяжелее нормальной винтовки 50го калибра с которой можно охотиться на крупного африканского зверя и легкую бронетехнику :)
Мне кажется, что там добиться хотя бы эффекта воздушки проще.
Только конструкия все равно получится тяжелее нормальной винтовки 50го калибра с которой можно охотиться на крупного африканского зверя и легкую бронетехнику :)
там алюминиевые болванки вроде использовались, на том эффекте, что алюминий ведёт себя совершенно по другому в магнитном поле
Всерьез американцы работали только с рельсотронами. По гауссу насколько знаю никаких серьезных разработок не велось, т.к. еще на уровне первых грубых теоретических прикидок получалось что они серьезно проигрывают по параметрам рельсовым пушкам аналогичных габаритов/мощности. По крайней мере в классе именно «пушек» устанавливаемых на тяжелую технику или корабли, а не пистолетов-винтовок.
А в классе ручного оружия опять же никаких разработок не велось уже по причине безнадежного проигрыша обычному классическому огнестрелу.
А в классе ручного оружия опять же никаких разработок не велось уже по причине безнадежного проигрыша обычному классическому огнестрелу.
В штатах пытались прикрутить рельсотрон к кораблю в качестве главного калибра.
Энергии он жрал столько, что на момент выстрела приходилось всё питание с силовой установки подавать на рельсотрон, отключая всех других потребителей. (Это плохо, потому что обездвиживает корабль, например) Если не путаю, силовая установка там была атомная.
Денег угробили кошмарное количество, но беда пришла откуда не ждали — при получаемых чудовищных скоростях снаряда (ради чего, собственно, и старались — больше скорость, больше энергия, больше разрушения) точность попадания оказалась никакой. Классические пушки и ракеты оказались проще и дешевле, проект, вроде бы свернули.
Энергии он жрал столько, что на момент выстрела приходилось всё питание с силовой установки подавать на рельсотрон, отключая всех других потребителей. (Это плохо, потому что обездвиживает корабль, например) Если не путаю, силовая установка там была атомная.
Денег угробили кошмарное количество, но беда пришла откуда не ждали — при получаемых чудовищных скоростях снаряда (ради чего, собственно, и старались — больше скорость, больше энергия, больше разрушения) точность попадания оказалась никакой. Классические пушки и ракеты оказались проще и дешевле, проект, вроде бы свернули.
Энергии он жрал столько, что на момент выстрела приходилось всё питание с силовой установки подавать на рельсотрон, отключая всех других потребителей.
Неправдоподобно. Силовая установка не выдаст такую мощность. Наверняка, для стрельбы использовался накопитель.
Естественно всегда через накопитель, обычно в виде батареи высоковольтных конденсаторов. Т.к. в момент выстрела пиковая мощность в гигаваттах измеряется — никакая бортовая сеть такого обеспечить не может, даже на атомном авианосце.
Но и при зарядке такого накопителя энергии довольно много энергии надо, прототипы уже до 20-30 МДж дульной энергии(кинетической энергии вылетающего снаряда) уже дошли, есть планы/проекты на 50-100 МДж дульной энергии. А для зарядки накопителя нужно в разы больше электроэнергии подавать из-за значительных потерь в момент выстрела.
Поэтому для более-менее приличного темпа стрельбы, особенно если орудий на корабле несколько стоять будет нужно хотя бы несколько МВт электрической мощности иметь как минимум. А лучше десяток другой МВт.
Поэтому под перспективные «электрические» виды вооружений (рельсотроны и лазеры) у американцев даже пара проектов судов с полностью электрическими силовыми установками имеется. В смысле главный двигатель (дизель или газовая турбина) крутит только электрический генератор, а все остальное включая главные ходовые двигатели полностью электрические. А при ведении стрельбы энергия с двигателей перебрасывается на зарядку накопителей для пушек.
Но и при зарядке такого накопителя энергии довольно много энергии надо, прототипы уже до 20-30 МДж дульной энергии(кинетической энергии вылетающего снаряда) уже дошли, есть планы/проекты на 50-100 МДж дульной энергии. А для зарядки накопителя нужно в разы больше электроэнергии подавать из-за значительных потерь в момент выстрела.
Поэтому для более-менее приличного темпа стрельбы, особенно если орудий на корабле несколько стоять будет нужно хотя бы несколько МВт электрической мощности иметь как минимум. А лучше десяток другой МВт.
Поэтому под перспективные «электрические» виды вооружений (рельсотроны и лазеры) у американцев даже пара проектов судов с полностью электрическими силовыми установками имеется. В смысле главный двигатель (дизель или газовая турбина) крутит только электрический генератор, а все остальное включая главные ходовые двигатели полностью электрические. А при ведении стрельбы энергия с двигателей перебрасывается на зарядку накопителей для пушек.
Накопители стоят, потому максимальное потребление непостоянное.
Спасибо за статью. Тоже как-то экспериментировал, даже купил конденсаторы и Step Up-преобразователь, но дальше прототипа дело не дошло.
Интересно кстати, а вместо дорогих тиристоров не проще ли использовать обычный металлический замыкатель? Как бонус, можно сделать курок и предохранитель как в обычном «аналоговом» пистолете :)
PS: Видео в тему:
Интересно кстати, а вместо дорогих тиристоров не проще ли использовать обычный металлический замыкатель? Как бонус, можно сделать курок и предохранитель как в обычном «аналоговом» пистолете :)
PS: Видео в тему:
На видео показана рельсовая пушка. Работает несколько по другому и требует для своей работы побольше энергии.
В видео показан рельсотрон. В нем нет никаких катушек. Снаряд заключен в проводящую капсулу и разгоняется он между двумя проводниками — рельсами, на которые и подается импульс тока. Физическая основа почти такая же, но реализация совсем другая.
Видео не про гаус, а про рельсу. Принцип другой =)
не проще ли использовать обычный металлический замыкатель?
Только если вакуумное реле. В обычном быстро прогорят контакты.
Контактные схемы при таких токах получаются или сильно дорогие, или одноразовые
Можно, но только 1 раз. Дальше через пол периода катушка зарядит полярный конденсатор обратной полярностью что эффективно сделает его негодным для применения. Необходимо будет использовать силовой диод для защиты конденсатора.
Всё просто, необходим делитель напряжения. Сделать его можно из двух резисторов, первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в 10 раз меньше того, которое нужно измерить.Не в 10, а в 11. Чтобы было в 10, резистор верхнего плеча должен быть 90 кОм
Вместо одного мощного, но короткого импульса, который вгоняет сердечник в насыщение и расходуется впустую, лучше сделать серию мелких, разрядив каждый конденсатор из сборки отдельно. и намотку сделать распределенной, чтобы поле всегда опережало пулю. И этот убойный тиристор не понадобится, и КПД в разы вырастет.
Ещё вспомнил, что разряд конденсатора на катушку, это не один импульс, а колебательный процесс. Из-за гистерезиса железа, чем выше частота, тем меньше КПД так как некоторое время сила действует в обратном направлении, пока железо не перемагнитится. Интересно это тоже прикинуть в расчетах, и логично в начале разгона выбирать более индуктивную катушку. Ещё интересно, были ли попытки сделать пушек по принципу асинхронного линейного двигателя, у них КПД очень приличный.
Ну, безусловно, автор молодец, что не «пивасик в падике бухает», а занимается техническим творчеством. Реально, без шуток.
Но есть серьёзные косяки… Так, например, «первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в» 11 раз меньше, а не в 10. Там (R1+R2)/R2. Соответственно, вольтметр занижает напряжение. Как не сложно догадаться, такая ошибка может привести к превышению напряжения на конденсаторах: мы думаем, что там 397 В, а в реальности там более 436 В. Не говоря уж о вещах, которые влияют только на эффективность системы, но не на безопасность.
Не верю!
397 В при 8950 мкФ дают нам 3,55 Кл заряда, а вместе с 6 мкс длительности разряда имеем 592+ кА среднего тока. Или по 59+ кА среднего тока на «банку».
Вот тут на странице 288 можно посмотреть характеристики этих (1000 мкФ, 400 В, серия HP от CapXon) конденсаторов. Типичный ESR (внутреннее сопротивление) указан 110 мОм. Т.е. при напряжении 400 В даже короткое замыкание конденсатора даст ток лишь 3,6 кА — на порядок меньше! Постоянная времени разряда этих конденсаторов при коротком замыкании будет 110 мкс, время разряда до 5% начального напряжения — 330 мкс. Я понимаю, что реальная ёмкость обычно ниже номинальной, а при больших токах она ещё уменьшается, но и разряд ведь у нас не коротким замыканием! Да даже если бы коротким, всё равно речь шла бы о паре сотен микросекунд минимум.
Но есть серьёзные косяки… Так, например, «первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в» 11 раз меньше, а не в 10. Там (R1+R2)/R2. Соответственно, вольтметр занижает напряжение. Как не сложно догадаться, такая ошибка может привести к превышению напряжения на конденсаторах: мы думаем, что там 397 В, а в реальности там более 436 В. Не говоря уж о вещах, которые влияют только на эффективность системы, но не на безопасность.
Замеры показали, что средняя длительность импульса порядка 6 мкс
Не верю!
397 В при 8950 мкФ дают нам 3,55 Кл заряда, а вместе с 6 мкс длительности разряда имеем 592+ кА среднего тока. Или по 59+ кА среднего тока на «банку».
Вот тут на странице 288 можно посмотреть характеристики этих (1000 мкФ, 400 В, серия HP от CapXon) конденсаторов. Типичный ESR (внутреннее сопротивление) указан 110 мОм. Т.е. при напряжении 400 В даже короткое замыкание конденсатора даст ток лишь 3,6 кА — на порядок меньше! Постоянная времени разряда этих конденсаторов при коротком замыкании будет 110 мкс, время разряда до 5% начального напряжения — 330 мкс. Я понимаю, что реальная ёмкость обычно ниже номинальной, а при больших токах она ещё уменьшается, но и разряд ведь у нас не коротким замыканием! Да даже если бы коротким, всё равно речь шла бы о паре сотен микросекунд минимум.
В статье описано измерение импульса тока
На кольцо наматываем один виток провода, и шунтируем его небольшим резистором, скажем в 10 Ом. А уже с него снимаем возникший в цепи сигнал.с помощью импровизированного «трансформатора тока». В кавычках — потому, что при коэффициенте трансформации 1:1 нагрузка 10 Ом явно велика, чтобы обеспечить режим именно трансформатора тока. Подозреваю, что намеренные 6 мкс — это время, за которое сердечник «измерительного трансформатора тока» влетает в насыщение и не имеют никакого отношения к длительности импульса.
Вполне возможное объяснение. Хотя я не удивлюсь если автор просто перепутал мкс и мс. 6 мс — это вполне реалистичное для такой схемы время.
Это больше к тому, что автор явно не пробовал анализировать, что же он делает и что получает: увидел, что 6 мкс — значит 6 мкс, и незачем дальше начать анализировать эту информацию.
Это больше к тому, что автор явно не пробовал анализировать, что же он делает и что получает: увидел, что 6 мкс — значит 6 мкс, и незачем дальше начать анализировать эту информацию.
Спасибо за Ваши статьи. Они полезны в т.ч. описанием изнанки, потому что когда смотришь бойкие ролики, трудно оценить все те трудности, что остались за кадром, а большинству зрителей они и неинтересны.
Меня смущает один нюанс. Прибор показывает действующее напряжение, а на конденсаторах пишут максимальное (амплитудное). Соотношение напряжений зависит от формы сигнала. И только три вольта запаса… Я бы осциллографом глянул, сколько там фактически (т.к. формул уже не помню:( ).
В грубом приближении (если не учитывать всякие колебательные процессы при разрядке ёмкости на индуктивность) в схеме зарядки только постоянный ток протекает (ток с повышающего преобразователя выпрямляется диодом и сглаживается той самой сборкой конденсаторов, которую мы и заряжаем). И вольтметр этот китайский тоже на постоянный ток рассчитан (и замеряем мы напряжение сразу на сборке конденсаторов, уже после выпрямителя). Так что там нет никаких действующих и амплитудных значений.
Не посмотрел точку измерения :(. Но все равно — меньше процента на запасе — рисковано! Гульнут параметры по температуре или какой другой причине и барабум.
Тут никакого риска нет, все электролитические конденсаторы выдерживают напряжение несколько выше номинального. Просто у них тогда ток саморазряда сильно возрастает.
Другое дело, что автор напутал с делителем напряжения из-за чего у него может быть превышение уже не процент-другой а все 10%…
Другое дело, что автор напутал с делителем напряжения из-за чего у него может быть превышение уже не процент-другой а все 10%…
Вот не все, однако, и не всегда. (И плохо, что заранее это практически неизвестно.) Поэтому правильный подход, исключающий неожиданности = полтора раза. Не вверх, а наоборот вниз.
А так да, 3В запаса, 6 мкс, и прочие нюансы указывают на махровое радиолюбительство. И всё бы ничего, но вот 400В с неплохой энергией, без двойной изоляции, на сайте, где основная публика программисты… ну а вдруг кто-то повторить вздумает?
Не нравится мне всё это.
А так да, 3В запаса, 6 мкс, и прочие нюансы указывают на махровое радиолюбительство. И всё бы ничего, но вот 400В с неплохой энергией, без двойной изоляции, на сайте, где основная публика программисты… ну а вдруг кто-то повторить вздумает?
Не нравится мне всё это.
Это очень грубое приближение, в чуть менее грубом при неудачном совпадении углов пиковое напряжение может прыгать до 2.88 раза от «номинала».
учитывая разбросы ёмкостей, и всем давно понятно, что разбросы не в нашу сторону…ну не знаю, с новыми обычно в большую сторону на 10% и выше
И пожалуйста, добавьте в статью жирными буквами, что там высокое, постоянное напряжение опасное для жизни! А также защитные очки от брызг расплава если что-то упадёт или оторвётся.
По большей части мощный импульс просто рассеивается в воздухе, не выполняя никакого полезного действия. Вот поэтому КПД Пушек Гаусса редко превышают 2%.
Всё вот прямо сильно не так. Во первЫх, энергия рассеивается не в воздухе, а в обмотке пусковой катушки — уходит на омическое сопротивление. При этом уходит во многом потому, что нет системы рекуперации энергии магнитного поля. С системой рекуперации КПД можно очень прилично поднять.
Во вторых, КПД такой штуки радикально зависит от выходной скорости снаряда. И очень, прямо очень быстро растет с ростом выходной скорости. Несколько простейших формул (кинетическая энергия пули, и омические потери за время разгона) об этом более чем однозначно говорят. Ибо работа магнитного поля это сила умножить на перемещение, а перемещение тем больше чем больше скорость. Так что омические потери на единицу времени остаются условно постоянными (понятно что зависят от формы импульса но это уже детали), а КПД перекачки энергии магнитного поля в кинетическую энергию снаряда очень быстро растет по мере разгона снаряда, и при этом квадратично по скорости — растет сама энергия снаряда. Иначе говоря, если выходная скорость достаточно высока то львиная доля энергии будет закачана в снаряд с отличным КПД (ближе к концу разгона), и на этом фоне высокие в процентом отношении на начальном участке разгона омические потери будут крайне незначительны по абсолютной величине (относительно итоговой кинетической энергии снаряда). Так что для скорости в десятки м/c действительно КПД всегда будет гуано как ни изощряйся — а поскольку энтузиасты обычно асиливают именно такие энергии/скорости то и КПД «редко превышает 2%». Но если разгонять до нескольких сотен метров секунду (лучше конечно ближе к большим сотням а не малым) то цифры КПД в районе 70%-85% вполне получабельны. А с добавленной системой рекуперации энергии можно и выше выжать.
Так что грамотно спроектированная пушка гаусса, вкупе с грамотно спроектированными снарядами — более чем способна быть реальным оружием. Но это уже совсем не «наколенный» уровень мощности в части силовой электроники, и потребны соответственного размера накопители энергии.
Причем вот это «КПД перекачки энергии магнитного поля в кинетическую энергию снаряда очень быстро растет по мере разгона снаряда» — это общий момент и для пушки Гаусса и для рельсотрона. Поэтому в рельсотронах, насколько помню, пробовали в том числе предварительный разгон обычным пороховым снарядом, чтобы сразу выходить на «высокоэффективную» часть разгонной кривой.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Посмотрел видео про рельсотрон. И я сильно сомневаюсь в его практическй пригодности.
Чем выше скорость снаряда, тем выше сопротивление атмосферы. При сильно высоких скоростях снаряд если не сгорит, то быстро потеряет скорость и далеко стрелять не получится. Обычный кумулятивный снаряд пробивает намноого больше чем стопка стальных пластин в видео. Так смысл морочиться?
Чем выше скорость снаряда, тем выше сопротивление атмосферы. При сильно высоких скоростях снаряд если не сгорит, то быстро потеряет скорость и далеко стрелять не получится. Обычный кумулятивный снаряд пробивает намноого больше чем стопка стальных пластин в видео. Так смысл морочиться?
Металлические болванки зело дешевые.
Они делают снаряды из вольфрама и довольно тонкими(но длинными) для снижение потерь в атмосфере.
В результате уже имеющиеся прототипы мощных рельсотронов имеют дальность стрельбы по наземным/надводным целям свыше 100 километров — недостижимую для классических орудий. При стрельбе вверх можно в принципе вообще до целей в ближнем космосе достать, правда попасть очень сложно будет, т.к. снаряд пассивный и никаких систем наведения/коррекции не имеет.
А кумулятивный снаряд пробивает такую (и большую) стопку листов или каменных стенок только если их поставить вплотную одной пачкой. А вот как раз такое как на видео — нефига не пробивает, только первые 2 листа/стенки, после чего кумулятивная струя распадается на отдельные брызги и 3й лист уже пробить не способна.
Собственно так один из вариантов защиты от кумулятивных снарядов и делают — выносной тонкий экран с пустым промежутком до основной брони и струя от кумулятивного снаряда основную броню уже не пробивает.
В результате уже имеющиеся прототипы мощных рельсотронов имеют дальность стрельбы по наземным/надводным целям свыше 100 километров — недостижимую для классических орудий. При стрельбе вверх можно в принципе вообще до целей в ближнем космосе достать, правда попасть очень сложно будет, т.к. снаряд пассивный и никаких систем наведения/коррекции не имеет.
А кумулятивный снаряд пробивает такую (и большую) стопку листов или каменных стенок только если их поставить вплотную одной пачкой. А вот как раз такое как на видео — нефига не пробивает, только первые 2 листа/стенки, после чего кумулятивная струя распадается на отдельные брызги и 3й лист уже пробить не способна.
Собственно так один из вариантов защиты от кумулятивных снарядов и делают — выносной тонкий экран с пустым промежутком до основной брони и струя от кумулятивного снаряда основную броню уже не пробивает.
Собственно так один из вариантов защиты от кумулятивных снарядов и делают — выносной тонкий экран с пустым промежутком до основной брони и струя от кумулятивного снаряда основную броню уже не пробивает.
Именно так. Можно на поделки товарищей террористов(и не только) и компании в районе всяких Сирий/Иранов/Ираков посмотреть — чего только на танки/шахид-повозки для взвода снаряда не навешивают, даже сетку от кроватей старых.
Если б все было так просто, танки давно бы уже делали просто из 3х слоев стали и не парились с толстой броней, взрывчаткой на броне, активной защитой и т.д.
Однако выстрел обычного РПГ способен пробить полметра брони а мощные снаряды и метр.
На 100км болванка рельсотрона может и долетит. Но что там останется от скорости и точности?
Однако выстрел обычного РПГ способен пробить полметра брони а мощные снаряды и метр.
На 100км болванка рельсотрона может и долетит. Но что там останется от скорости и точности?
Про скорость в видео есть — остается что-то около 600 м/с. Про точность они замолчали — ей там действительо не пахнет.
А про броню на танках — ему же надо защищаться от всех классов вооружения, от фугасов до кумулятивных до каскадных БЧ, вот и ставят всяческую защиту — активную, реактивную, проактивную и пассивную.
«У гиппопотама очень плохое зрение...»
РПГ способен пробить полметра брони а мощные снаряды и метр.
Гомогенной брони.
взрывчаткой на броне, активной защитой
Они помогают только от кумы. От уранового "лома" пока что помогает только бутерброд многослойной пассивной брони, и то относительно.
В танк кроме кумулятивного снаряда может и обычный фугасный снаряд или ракета прилететь и бронебойный подкалиберный (= тонкая и прочная металлическая болванка без взрывчатки вообще, но летящая с очень высокой скоростью — аналогичная как раз рельсотрону, только с меньшей энергией), от которых 2-3 тонких стальных листа с промежутками не спасут. Поэтому на танках и толстая броня и другие системы защиты.
А вот от обычного кумулятивного снаряда вполне хватает обычного тонкого выносного экрана или минимальной динамической защиты. Поэтому против современных танков обычные кумулятивные снаряды уже практически бесполезны — современные кумулятивные снаряды теперь приходится делать тандемными с 2мя раздельными боеголовками летящими друг за другом с небольшой задержкой:
— 1я обычно небольшая фугасная, которая разрушает тонкий внешний экран или динамическую броню
— 2й уже кумулятивный заряд, который прожигает основную толстую броню в «оголенном» взрывом первого снаряда месте.
По «убойной мощности» после пролета 100 км у такого снаряда выпущенного из рельcотрона остается все еще на уровне бронебойного снаряда выпущенного из танковой пушки вблизи.
Вот по точности действительно пока все плохо на подобных расстояниях, поэтому пока в качестве потенциальных целей рассматриваются в основном здания и относительно крупные корабли.
Поэтому кстати и такие имитаторы мишений на видео: «пакеты» из каменных стенок или не очень толстых стальных листов с большими промежутками между ними: имитация попадания в здания (и пробивания множества его каменных стен и перегородок) и в корабль состоящий в основном из множества относительно тонких стальных переборок с большими пустотами между ними.
Хотя если расстояние будет небольшое, позволяющее нормально прицелиться прямой наводкой то с нескольких километров такая пушка и любой современный танк и другую бронетехнику без проблем продырявит и тут уже никакие экраны, динамическая броня и прочие виды защиты уже не помогут. Просто это явно не основной сценарий для корабельной артиллерии.
А вот от обычного кумулятивного снаряда вполне хватает обычного тонкого выносного экрана или минимальной динамической защиты. Поэтому против современных танков обычные кумулятивные снаряды уже практически бесполезны — современные кумулятивные снаряды теперь приходится делать тандемными с 2мя раздельными боеголовками летящими друг за другом с небольшой задержкой:
— 1я обычно небольшая фугасная, которая разрушает тонкий внешний экран или динамическую броню
— 2й уже кумулятивный заряд, который прожигает основную толстую броню в «оголенном» взрывом первого снаряда месте.
По «убойной мощности» после пролета 100 км у такого снаряда выпущенного из рельcотрона остается все еще на уровне бронебойного снаряда выпущенного из танковой пушки вблизи.
Вот по точности действительно пока все плохо на подобных расстояниях, поэтому пока в качестве потенциальных целей рассматриваются в основном здания и относительно крупные корабли.
Поэтому кстати и такие имитаторы мишений на видео: «пакеты» из каменных стенок или не очень толстых стальных листов с большими промежутками между ними: имитация попадания в здания (и пробивания множества его каменных стен и перегородок) и в корабль состоящий в основном из множества относительно тонких стальных переборок с большими пустотами между ними.
Хотя если расстояние будет небольшое, позволяющее нормально прицелиться прямой наводкой то с нескольких километров такая пушка и любой современный танк и другую бронетехнику без проблем продырявит и тут уже никакие экраны, динамическая броня и прочие виды защиты уже не помогут. Просто это явно не основной сценарий для корабельной артиллерии.
Таки не прожигает а именно пробивает.
При скоростях струи 20км/с наблюдается холодное течение металла, он почти не оказывает сопротивления. По этому дырки получаются как-бы оплавленные.
А так да решетка на полметра от брони убережет от обычного кумулятивного снаряда.
При скоростях струи 20км/с наблюдается холодное течение металла, он почти не оказывает сопротивления. По этому дырки получаются как-бы оплавленные.
А так да решетка на полметра от брони убережет от обычного кумулятивного снаряда.
— 1я обычно небольшая фугасная, которая разрушает тонкий внешний экран или динамическую броню
Не-а. Мальенький кумулятивный заряд, который заставляет ДЗ преждевременно сработать.
На сто километров стреляли еще в первую мировую (Труба Кайзера Вильгельма) — Прицельная дальность 120 000 м. При помощи этого орудия в 1918 году немецкие войска обстреливали Париж.
Раз ты этого не знаешь, то грош цена твоей остальной писанине.
> снаряд пассивный и никаких систем наведения/коррекции не имеет.
Там на 2:27 говорится что снаряд трассируется и управляется с земли. Я так понимаю, $25К/пуля это не только за болванку из вольфрама, но и за управление маневрированием и временем выброса кинетических частиц в реальном времени.
Там на 2:27 говорится что снаряд трассируется и управляется с земли. Я так понимаю, $25К/пуля это не только за болванку из вольфрама, но и за управление маневрированием и временем выброса кинетических частиц в реальном времени.
Весь смысл заморочек с рельсотроном, в том, что при скоростях более 1000м/с стальная болванка превосходит по силе воздействия любую взрывчатку. Не могу посмотреть, то-ли это видио, но есть некоторое видио, показывающее встречу 2х кг снаряда(2 кг на старте, долетает меньше) с мишенью. Взрыв эфектней 30 кг тротила.
Такого эфекта нельзя добится ни класической врывчаткой, ни класической пушкой. Потому военные с ней и заморачиваются. Несмотря на все сложности, очень уж «вкусно» выглядит результат.
Такого эфекта нельзя добится ни класической врывчаткой, ни класической пушкой. Потому военные с ней и заморачиваются. Несмотря на все сложности, очень уж «вкусно» выглядит результат.
1000м/с не такая уж большая скоость. Стлько дает обычная винтовка ,223 калибра.
Еще бы знать БК этой болванки чтоб посчитать сколько она сохранит высокую скорость.
А если дистанция небольшая, то вся эта огромная пушка и электростанция к ней :) будут очень легкой мишенью для самых обычных вооружений.
Еще бы знать БК этой болванки чтоб посчитать сколько она сохранит высокую скорость.
А если дистанция небольшая, то вся эта огромная пушка и электростанция к ней :) будут очень легкой мишенью для самых обычных вооружений.
Да, всё верно, всё примерно так. Но другого способа пока не придумали. Это именно качественный скачёк убойной силы вооружения. Другими способами, кроме ядерной энегрии, таких показателей не добится.
Конечно, мушкет тяжелей, медленне, сложнее и неудобнее лука, при близких характеристиках «убойности». Но победил мушкет. Лук тоже в своё время победил, даже более убойную пращу. Ну а сейчас следующий этап. И не обязательно это рельса. Просто ружьё достигло своего теоретического предела, а рельса или гаус только начал показывать рабочии храктеристики.
Конечно, мушкет тяжелей, медленне, сложнее и неудобнее лука, при близких характеристиках «убойности». Но победил мушкет. Лук тоже в своё время победил, даже более убойную пращу. Ну а сейчас следующий этап. И не обязательно это рельса. Просто ружьё достигло своего теоретического предела, а рельса или гаус только начал показывать рабочии храктеристики.
Современный мушкет полегче лука со стелами будет и покомпактнее.
А так да. Сколько уже фантасты мечтают о всяких там бластерах и лазерах а воз и ныне там. Круче огнестрела ничего не придумали.
А так да. Сколько уже фантасты мечтают о всяких там бластерах и лазерах а воз и ныне там. Круче огнестрела ничего не придумали.
Какой будет рельса через несколько сот лет (или не рельса)- предугадать вряд ли получится.
Через несколько сот лет будут камни, дубины и копья :)
Круче огнестрела ничего не придумали.
Это потому что круче порохов ничего не придумали. Порох (тем более — современные его виды) — самый компактный и удобный в бою способ хранения энергии.
Это верно. С хранением электричества пока все совсем плохо.
Сей неприятный момент ограничивает очень многое в нашем мире.
Лучше химического топлива только ядерное. Но его использовать сложно.
Сей неприятный момент ограничивает очень многое в нашем мире.
Лучше химического топлива только ядерное. Но его использовать сложно.
смотря где хранение рассматривать.
в рюкзаке — да, пороху нет альтернативы пока.
а вот на корабле — совсем другой разговор, бортовой ядерный реактор таки поэффективнее пороха будет…
в рюкзаке — да, пороху нет альтернативы пока.
а вот на корабле — совсем другой разговор, бортовой ядерный реактор таки поэффективнее пороха будет…
Лазер на поверхности воды\почвы ОДНОЗНАЧНО проигрывает любой пушке (хоть времён первой мировой войны) потому что не может «стрельнуть» за горизонт.
электростанция к ней
Нет там электростанции. Не надо путать импульсную мощность с потребляемой.
Вон, посмотрите, у автора гаусска питается от трёх "шоколадок", как страйкбольный привод (причём, не самый мощный).
А в боевой машине мог бы быть пиротехнический генератор электроэнергии, да хоть на обычных артиллерийских зарядах.
> то вся эта огромная пушка и электростанция к ней
Ну так вон в Штатах как раз ВМФ для эсминцев со своими нехилыми электростанциями все это пилят.
Ну так вон в Штатах как раз ВМФ для эсминцев со своими нехилыми электростанциями все это пилят.
А 1000 м/с для корабельных рельсотронов это только самое начало, где в них появляется хоть какой-то смысл. А для огрестрела это уже практически потолок.
Сейчас уже до 2000-2500 м/с в имеющихся образцах тяжелых рельсотронов дошли и работают над дальнейшим повышением.
Ну и разумеется масса снаряда не пару грамм как в 223 калибре, а около 10 кг.
Сейчас уже до 2000-2500 м/с в имеющихся образцах тяжелых рельсотронов дошли и работают над дальнейшим повышением.
Ну и разумеется масса снаряда не пару грамм как в 223 калибре, а около 10 кг.
А не проще ли поставить на вооружение орудия с газом вместо пороха? Водородная пушка может и побыстрее разогнать снаряд. Не знаком с подробностями конструкции, но выглядит сравнительно (с рельсотроном) просто, такая себевоздушка на стероидах.
>при скоростях более 1000м/с
>Такого эфекта нельзя добится ни класической врывчаткой, ни класической пушкой
Щито?
Ну во1х пушки со скоростью снаряда больше 1000 м/c — это еще первая мировая, колоссаль.
А во2х с такими быстролетящими болванками есть одна мааааленькая проблема — сражения на пистолетных дистанциях лицом к лицу давно вышли из моды, сейчас всё больше норовят закинуть за горизонт, и тут неимоверные скорости скорее помеха.
>Такого эфекта нельзя добится ни класической врывчаткой, ни класической пушкой
Щито?
Ну во1х пушки со скоростью снаряда больше 1000 м/c — это еще первая мировая, колоссаль.
А во2х с такими быстролетящими болванками есть одна мааааленькая проблема — сражения на пистолетных дистанциях лицом к лицу давно вышли из моды, сейчас всё больше норовят закинуть за горизонт, и тут неимоверные скорости скорее помеха.
30 кг тротила эквивалента давно в ракеты авиационные пихают, а ты поинтересуйся сколько взрывчатки было в снарядах гк бисмарка например Si.gr.L/4.5 Bdz u Kz (mhb) 69 килограмм взрывчатки.
Просто удивляюсь, где вас таких умных производят...
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Штука сверхбольших скоростей в том, что когда скорость болванки сопоставима или больше скорости звука в материале брони — то вот ваще пофигу из чего сделана броня, она ведет себя как жидкость с очень хорошей точностью. Мне рассказывали как на полигоне обкатывали такого рода снаряды (со сверхбольшой скоростью, типа несколько километров в секунду) — и в качестве мишени были емкости с водой по форме соответствующие броне. Потому что один фиг совершенно будет там вода или сталь или еще чего — глубина проникновения будет практически неизменной. Кумулятивные струи подобного продемонстрировать не могут никак. Не говоря о кол-ве кинетической энергии которая выделится при таком столкновении — тут и ВВ не нужно вообще.
Я вот слышал, что если болванка сделана из того же материала, что броня (и материал однороден), то при скорости столкновения больше скорости звука в этом материале, болванка войдёт в броню ровно на полторы свои длины, а излишек энергии перейдёт в тепло.
Забавно, если это правда, конечно. Источник я потерял, поэтому проверить не могу.
Не знаю как насчет именно полутора длин, но звучит логично.
Собственно, поэтому все выскоскоростные кинетические снаряды иделают извольфрама или обедненного урана.
Собственно, поэтому все выскоскоростные кинетические снаряды иделают извольфрама или обедненного урана.
То для большей массы
И для большей твёрдости — чтобы не полторы, а больший множитель длины был.
На гиперзвуковых скоростях, возможно, ещё атомная масса влияет: выстилка кумы обычно медная или урановая.
медь, алюминий, железо, говорит нам гугл
у железа и алюминия скорость звука выше, чем у меди, до 6 и 5,1 км/с против 4 с копейками
но у меди выше плотность
плюс ещё там есть интересные вещи с анизотропией в мелкозернистой среде металла, приведённые цифры — максимальные, на деле структура может в 2-3 раза их снижать
cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-izgotovleniya-anizotropnoy-oblitsovki-kumulyativnogo-zaryada/viewer
findpatent.ru/patent/248/2489671.html
у железа и алюминия скорость звука выше, чем у меди, до 6 и 5,1 км/с против 4 с копейками
но у меди выше плотность
плюс ещё там есть интересные вещи с анизотропией в мелкозернистой среде металла, приведённые цифры — максимальные, на деле структура может в 2-3 раза их снижать
cyberleninka.ru/article/n/tehnologiya-izgotovleniya-anizotropnoy-oblitsovki-kumulyativnogo-zaryada/viewer
findpatent.ru/patent/248/2489671.html
Так что грамотно спроектированная пушка гаусса, вкупе с грамотно спроектированными снарядами — более чем способна быть реальным оружием. Но это уже совсем не «наколенный» уровень мощности в части силовой электроники, и потребны соответственного размера накопители энергии.Так а ее построил хоть кто-нибудь, «правильную»?
Ну вот прямо совсем «правильную» — хз. Но прототип миномета, с КПД, если память не изменяет, около 40% и выходной скоростью снаряда что-то в районе 150-200м/c — про такую разработку читал года два назад (а сам документ был в тот момент давностью в несколько лет). В смысле, он был не на бумаге а это были реальные параметры установки. Там было много разгонных секций с синхронизацией — так чтобы каждая включалась когда снаряд её прошел (чтобы было только отталкивание). Американцы ваяли. Насчет рекуперации — уже не помню была она там или нет.
А зачем такой миномет, уступающий по характеристикам 120-мм миномету образца 1943-ого года (120-270 м/c начальной скорости, 15 выстрелов в минуту, меньше 300 кг веса)?
Потому что интересно? Если бы было «зачем» — ими бы уже вооружали армии
Расчёту по ушам не даст и не демаскирует позицию. Хотя конечно тарахтящий дизель-генератор всё портит :)
А еще несколько демаскируют пара КАМАЗов электрооборудования, широкополосный электромагнитный сигнал при коммутации всех этих килоампер за микросекунды и грохот инженерно разградительных машин без которых рота инженеров с приданной полевой кухней и походной баней, являющаяся рассчетом миномета не может передвигаться вне асфальтированных дорог. Неуправляемая мина сверхвысокотехнологичного миномета летит по той же баллистической траектории и прекрасно детектируется любым радаром артиллерийской разведки. Причем летит на меньшее расстояние чем то, с которого миномет обр 1943 может прислать ответку, начальная скорость боеприпаса то у него все еще выше.
Чтоб не демаскировать позицию надо как Рембо, гранаты к лучным стрелам скотчем клеить и стрелять в ночи из-за сарая :)
Чтоб не демаскировать позицию надо как Рембо, гранаты к лучным стрелам скотчем клеить и стрелять в ночи из-за сарая :)
На самом деле, чтобы не демаскировать, надо выпустить пакет из Града и тикать.
Ну это вы сильно утрируете. Пара камазов не нужна — хватит самоходного шасси на котором сразу всё. И дальность и скорость полета может быть как раз очень намного дальше чем у классических методов. Управляемая мина или неуправляемая — это вообще не относится к тому чем её пуляют, можно и так и эдак. ЭМ-излучение вполне можно экранировать (особенно когда речь про дистанции в десяток-другой километров), если заморочиться. Но в целом да, такая штука имеет смысл скорее для больших и сверхбольших дистанций — для ближнего боя пока нехватает возможностей по миниатюризации (впрочем, по мере развития силовой полупроводниковой и не только базы, а так же накопителей энергии — это ограничение будет всё слабее).
это вообще не относится к тому чем её пуляют,
Если ЭМ-поле в стволе не убьёт ГСН.
Знаете, мне кажется, если делать что-то электрическое, то лучше сделать центробежную пращу.
Для меткой стрельбы из такой штуки нужно безумно высокое быстродействие. С точностью времени освобождения снаряда обычно большие проблемы.
Пардон за некропостинг. Высвобождать снаряд можно механически, а не отслеживая датчиками его положение.
Значит нужна прецизионная точность механизма высвобождения.
Тогда и прецизионная точность изготовления снаряда, заодно прецизионная точность атмосферного давления и турбулентности воздушных масс в зоне старта.
Вы смешали в одну кучу факторы с совсем разной значимостью.
Дело в том, что ошибка во времени освобождения снаряда очень сильно влияет на направление. На само же время освобождения — будут влиять точность механизма и снаряда.
Другое дело, что если после освобождения снаряда из пращи, он летит не в пространство, а в направляющий ствол. Тогда небольшие ошибки роли играть не будут.
Где вы видели гауссы «ближе к большим сотням» с «КПД в районе 70%-85%»? В реальности, а не «на бумаге».
«пушка гаусса, вкупе с грамотно спроектированными снарядами — более чем способна быть реальным оружием» только на дозвуковой скорости снаряда, т.е. при скоростях где-то 300 м/с. Тогда пушка Гаусса гипотетически может быть совершенно бесшумной, и ради этой полной бесшумности какие-нибудь спецподразделения могут мириться со всеми её недостатками.
Если же скорость сверхзвуковая, что сразу исключает бесшумность, то огнестрельное оружие абсолютно по всем параметрам обходит любой гаусс.
«пушка гаусса, вкупе с грамотно спроектированными снарядами — более чем способна быть реальным оружием» только на дозвуковой скорости снаряда, т.е. при скоростях где-то 300 м/с. Тогда пушка Гаусса гипотетически может быть совершенно бесшумной, и ради этой полной бесшумности какие-нибудь спецподразделения могут мириться со всеми её недостатками.
Если же скорость сверхзвуковая, что сразу исключает бесшумность, то огнестрельное оружие абсолютно по всем параметрам обходит любой гаусс.
Бесшумность имеет принципиальное значение на коротких дистанциях боя. А вот на сверхбольших дистанциях — решающее значение имеет скорость. И в отличие от химических ВВ (у которых текущий предел скорости горения, если не изменяет память, что-то около 2500-2800 м/c), коилган не имеет принципиального ограничение по выходной скорости снаряда, при этом КПД системы с оной скоростью быстро растет (в отличие от рельсотрона, где 90% энергии сжирается на дугу и плазму между контактами болванки и рельсы и это особо никак не устранить). Так что как раз наоборот, огнестрельное оружие по всем параметрам начинает уступать.
Почитайте например вот это. Или вот это (тут правда КПД всего 22%, но без рекуперации, и без особой оптимизации ибо снаряд берется какой есть; впрочем даже 22% это несоизмеримо с обычным восприятием коилганов как штук имеющих потолок в 1-2% КПД).
Почитайте например вот это. Или вот это (тут правда КПД всего 22%, но без рекуперации, и без особой оптимизации ибо снаряд берется какой есть; впрочем даже 22% это несоизмеримо с обычным восприятием коилганов как штук имеющих потолок в 1-2% КПД).
Пушка Гаусса не имеет принципиального ограничения по максимальной скорости, зато имеет принципиальное ограничение по ускорению снаряда… Сила разгона упирается в магнитное насыщение снаряда, которое недопустимо, т.к. при нём КПД будет около нуля. Нет проблемы увеличить эту силу, но только за счёт увеличения размера и, соответственно, массы снаряда, так что отношение силы к массе, а значит и ускорение, будут неизменны. А при ограниченном ускорении длина ствола растёт пропорционально квадрату необходимой нам скорости. Из-за этого пробовать даже 1000 м/с получить с помощью пушки Гаусса — это абсолютное безумие.
У рельсовой пушки так не устранить 90% потерь на дугу, что ещё в 1993-м году американцы получали 28% КПД: 9 МДж дульной энергии при 32 МДж энергии в конденсаторах.
У вас по ссылкам вовсе не пушки Гаусса, а дискомёты Томпсона. При схожести для стороннего взгляда дилетанта, они имеют радикально разные принципы работы, требуют радикально разных снарядов и, разумеется, имеют радикально разные возможности.
У рельсовой пушки так не устранить 90% потерь на дугу, что ещё в 1993-м году американцы получали 28% КПД: 9 МДж дульной энергии при 32 МДж энергии в конденсаторах.
У вас по ссылкам вовсе не пушки Гаусса, а дискомёты Томпсона. При схожести для стороннего взгляда дилетанта, они имеют радикально разные принципы работы, требуют радикально разных снарядов и, разумеется, имеют радикально разные возможности.
они имеют радикально разные принципы работы
Спасибо, радикально повеселили ). Видимо магнитные поля разной природы существуют? В англоязычной лит-ре, как и в википедии, просто говорят coilgun относительно и того и другого. И называют Гауссом в том числе систему с снарядами из меди/аллюминия.
Как говорится, Special for you, определение из Вики:
A coilgun, also known as a Gauss rifle is a type of projectile accelerator consisting of one or more coils used as electromagnets in the configuration of a linear motor that accelerate a ferromagnetic or conducting projectile to high velocity.
Было бы полезно ознакомиться с общепринятой терминологией прежде чем делать категоричные утверждения и рассуждать на тему дилетантизма…
Гаусс (в т.ч. его подразновидность в виде пушки Томпсона) и Рельсотрон — это всё одного поля ягоды, с очень близкими принципами и очень близким устройством электронно-силовой части (везде по принципу «накопи энергию в высоковольтных кондерах и вжарь в пусковой контур высокотоковым импульсом»). Всем трем «показан» предразгон, рекуперация, и максимизация выходной скорости снаряда. Снаряды да, везде разные, как скажем и момент включения пусковой катушки. На этом концептуальная разница заканчивается (а начинаются индивидуальные плюсы и минусы технической реализации).
Интересная ссылка, выжать 28% КПД для рельсы это они прям молодцы. Правда, ресурс самой рельсы всё равно будет дай бог если на десятки выстрелов, так что смысла в рельсе не много. Но техническое достижение налицо, спасибо, буду в курсе.
Спасибо, радикально повеселили ). Видимо магнитные поля разной природы существуют?
Вас послушать, так и огнестрельное оружие от гаусса фундаментально не отличается: тоже ведь электромагнитное взаимодействие за разгон отвечает.
Было бы полезно ознакомиться с общепринятой терминологией прежде чем делать категоричные утверждения и рассуждать на тему дилетантизма…
Вот вы бы и ознакомились… Только с русскоязычными источниками ибо мы в России, и термины нас интересуют русские.
«Помимо “гаусс ганов”, существует ещё как минимум 2 типа ускорителей масс – индукционные ускорители масс (катушка Томпсона) и рельсовые ускорители масс, так же известные как “рэйл ганы” (от англ. “Rail gun” – рельсовая пушка).»
Gauss2k
Пушка Гаусса, индукционная пушка Томпсона и рельсовая пушка имеют очень разное устройство электронно-силовой части.
Электроника пушки Гаусса должна дать импульс тока со строго определённой длительностью и без особых требований к фронтам импульса. Индукционная пушка Томпсона требует максимального короткого переднего фронта импульса и максимально пологого заднего, но при этом не обязана отключать ток после прохождения снарядом определённой точки. В результате им требуются разные магнитные обмотки (разное сечение провода и число витков), разные конденсаторы и разные коммутаторы.
Рекуперация показана только пушке Гаусса, в пушке Томпсона она как правило не имеет смысла, т.к. сделает задний фронт импульса более резким, что может затормозить снаряд (именно поэтому-то её и нет в пушках по вашим ссылкам, КПД от рекуперации в них только упадёт), а в рельсовой пушке рекуперация вообще невозможна.
Интересная ссылка, выжать 28% КПД для рельсы это они прям молодцы.
Молодцы для начала 90-х…
В 2000-х уже достигли более 30%, до 32,7% (17-й слайд).
Правда, ресурс самой рельсы всё равно будет дай бог если на десятки выстрелов
По ссылке выше можно почесть про планы показать ресурс в 100 выстрелов.
Согласно этой публикации в 2010-х такой ресурс реально продемонстрировали. Жаль, что КПД так и остался 32-33% (32-33 МДж на выходе при 100 МДж конденсаторах).
Ну я всеж привык оперировать международной терминологией а не локальной. Если исходить из локальной, то да, мои исходные комменты выше они про пушку Томпсона.
Насчет рельсотрона и рекуперации. Она там, разумеется, принципиально возможна. В рельсах запасена громадная энергия магнитного поля тока, и её вполне оттуда можно извлечь (токи там под мегаамперы, индуктивность рельс по меньшей мере в единицы мкГн, откуда получаем кол-во джоулей, запасенных в магнитно поле в момент отрыва снаряда, внезапно, одного порядка с энергией снаряда). Но параметры силовой электроники конечно требуются достаточно монструозные, с экономической точки зрения оптимальнее забить на эти потери — во всяком случае пока, сильно дешевле жечь лишнее электричество и почаще менять сами рельсы.
В пушке Томпсона рекуперация жизненно необходима. А пологость заднего фронта импульса требуется лишь ограниченное время — покуда снаряд не отошел от катушки на несколько её размеров (после чего, в силу того что поле магнитного диполя падает как куб дистанции, снаряду уже глубоко пофигу насколько быстро или медленно гасится импульс в пусковой катушке, ибо слишком слаба магнитная связь между контурами чтобы сколь-нибудь негативно сказаться на скорости снаряда). Соответственно, для более поздних катушек (в системе из большого их кол-ва) этот момент (когда можно вполне эффективно и очень осмысленно рекуперировать энергию из катушек) наступает уже очень быстро. Так что это действительно позволяет очень прилично поднимать итоговое КПД системы. И в теории и на практике — лично видел такую систему с рекуперацией с КПД около 35% (а без рекуперации КПД было ниже раза в полтора-два если верно помню).
Насчет рельсотрона и рекуперации. Она там, разумеется, принципиально возможна. В рельсах запасена громадная энергия магнитного поля тока, и её вполне оттуда можно извлечь (токи там под мегаамперы, индуктивность рельс по меньшей мере в единицы мкГн, откуда получаем кол-во джоулей, запасенных в магнитно поле в момент отрыва снаряда, внезапно, одного порядка с энергией снаряда). Но параметры силовой электроники конечно требуются достаточно монструозные, с экономической точки зрения оптимальнее забить на эти потери — во всяком случае пока, сильно дешевле жечь лишнее электричество и почаще менять сами рельсы.
В пушке Томпсона рекуперация жизненно необходима. А пологость заднего фронта импульса требуется лишь ограниченное время — покуда снаряд не отошел от катушки на несколько её размеров (после чего, в силу того что поле магнитного диполя падает как куб дистанции, снаряду уже глубоко пофигу насколько быстро или медленно гасится импульс в пусковой катушке, ибо слишком слаба магнитная связь между контурами чтобы сколь-нибудь негативно сказаться на скорости снаряда). Соответственно, для более поздних катушек (в системе из большого их кол-ва) этот момент (когда можно вполне эффективно и очень осмысленно рекуперировать энергию из катушек) наступает уже очень быстро. Так что это действительно позволяет очень прилично поднимать итоговое КПД системы. И в теории и на практике — лично видел такую систему с рекуперацией с КПД около 35% (а без рекуперации КПД было ниже раза в полтора-два если верно помню).
А как выглядит система рекуперации энергии?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ну вообще энергия 2.5 Джоуля это не так уж и мало. Ну, поцарапать может. Если вместо гвоздя-сотки взять например иголку, может быть весьма больно.
Он тут про стабилизацию пули пишет: выпущенный из гладкого ствола гвоздь без шляпки уже через несколько метров полёта начнёт кувыркаться, что сведёт на нет точность, а разрушительность будет совершенно непредсказуемой, т.к. прилететь может и остриём (случайно) и боком.
Интересно, можно ли магнитным полем закрутить снаряд без нарезного ствола? А то жалко терять энергию на трении ещё, ее и так тут мало.
Симметричный снаряд — нет.
Но решение проблемы придумано ещё тысячи лет назад — оперение. Клеите на задний торец снаряда «кисточку» — и он будет лететь остриём вперёд.
Но решение проблемы придумано ещё тысячи лет назад — оперение. Клеите на задний торец снаряда «кисточку» — и он будет лететь остриём вперёд.
Закрутить снаряд можно и до выстрела в отдельном блоке, в том числе и вращающимся магнитным полем.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Кпд с шаром ещё хуже будет
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Можно выполнить снаряд по принципу ротора асинхронного двигателя — на стальном сердечнике выполняются проточки которые заливаются алюминием по принципу короткозамкнутого витка. При разовом производстве такой снаряд конечно сильно сложнее, но при массовом это довольно дешево. Вопрос конечно еще с расчетами — насколько сильно можно закрутить такой снаряд импульсом с катушки.
Спасибо большое за статью. Сам собирал лабораторный макет гаусса. Мой был с матричной силовой схемой на IGBT, с рекуперацией энергии катушек.
Кстати, есть сайт с неплохой подборкой прототипов, до 2013 года.
Автору рекомендую защитить стрелка от случайного обратного выстрела.
Фото на раннем этапе
Кстати, есть сайт с неплохой подборкой прототипов, до 2013 года.
Автору рекомендую защитить стрелка от случайного обратного выстрела.
Вот это, пожалуй, самое интересное что есть на сайте: 7% эффективность, 7 выстрелов/с и никаких высоковольтных конденсаторных сборок.
Насчет скоростей — если мне не изменяет память, то самый быстрый материальный макрообъект на планете был металлическим диском, который метнула электромагнитная пушка в одном из институтов США. Не могу найти что-то данных про нее.
ЕМНИП разговор о крышке колодца, который закрывал шахту при испытании ядерной бомбы. https://losthunderlads.com/2013/03/07/the-worlds-fastest-manhole-cover/ Нашлось по запросу nuclear lid cannon potato.
Для повышения КПД можно сделать механический предразгон, например пружиной.
Нет определения эффективности, его показателя и зависимостей.
Неясно, что же оценивается в итоге, и что желательно, и требуется вообще.
Неясно, что же оценивается в итоге, и что желательно, и требуется вообще.
Как тут уже писали, нужна начальная скорость снаряду, чтобы КПД был выше.
Для этого вполне можно использовать эжектор от пневмата.
Только тут сразу возникает проблема синхронизации подачи импульса на катушку, при прохождении снарядом определенной точки ствола.
Без фотодатчика тут не обойтись, и без долгой настройки задержки, при том что стабильной входной скорости от начальных разгонных модулей не получить никогда, т.к. есть множество факторов на нее влияющих.
И если такая свистопляска пошла, то почему тогда не добавить к устройству мозги и не обучить простенькую нейросеть на управление катушкой, а еще лучше несколькими каскадами катушек.
Понятно, проект для энтузиастов не самый простой, и сам, признаюсь, не взялся бы за него по причине отсутствия времени. Но я знавал увлеченных людей, которые делали и не такие чудеса.
Для этого вполне можно использовать эжектор от пневмата.
Только тут сразу возникает проблема синхронизации подачи импульса на катушку, при прохождении снарядом определенной точки ствола.
Без фотодатчика тут не обойтись, и без долгой настройки задержки, при том что стабильной входной скорости от начальных разгонных модулей не получить никогда, т.к. есть множество факторов на нее влияющих.
И если такая свистопляска пошла, то почему тогда не добавить к устройству мозги и не обучить простенькую нейросеть на управление катушкой, а еще лучше несколькими каскадами катушек.
Понятно, проект для энтузиастов не самый простой, и сам, признаюсь, не взялся бы за него по причине отсутствия времени. Но я знавал увлеченных людей, которые делали и не такие чудеса.
По поводу намотки в несколько жил: намотка в несколько жил не даст более плотного заполнения чем обмотка эквивалентным по сечению одинарным проводом. В несколько жил мотают для простоты — тоньше провода — проще мотать. Когда хотят повысить заполнение — то провода используют с прямоугольным сечением или вовсе ленты.
Перевивать жилы — не нужно, это лишнее, и только еще больше ухудшает заполнение.
Перевивать жилы — не нужно, это лишнее, и только еще больше ухудшает заполнение.
Литцендрат используют не для лучшего механического заполнения, а для более эффективного использования сечения провода на высоких частотах.
И где там нужны высокие частоты?
Как это где? Грубо говоря, импульс длительностью в микросекунды означает что львиная часть тока будет идти на глубине скин слоя, соответствующего частоте с периодом в эти самые микросекунды. И в случае одножильной толстой обмотки — омические потери могут быть огромные.
Все классно!
Один вопрос — ПОЧЕМУ ГВОЗДИ???
Они-же в полете будут нестабильны!
Возьмите шарики стальные омедненные для пневматики (ВВ) 4.5мм
Их вес 0.3-0.4грамма
Дальше размером/формой катушки довести скорость до 100м/с (по энергии вроде сходится)
PROFIT!!!
Хай-тек оружие для плинкинга создано!
Сам когда-то остановился на одном конденсаторе, после получения мизерного КПД.
Интересно, сколько пушечка сожрёт энергии с бесконечного генератора?
На Хабре уже некроны сидят.
Кошмар
Кошмар
когда разгонная катушка «в броне» из ферромагнитного материала — втягивает гвозди гораздо мощнее
Лампу вспышки кстати можно как ключ использовать, по сути управляемый газовый разрядник
И все-таки, лет 20 назад все было куда менее пафосно (в 10раз — 1 конденсатор 1000мкФ)
Банальная "Чайка-2" с зарядкой от сети / 2 плоских батареек.
Кстати, от последних процесс происходил с характерным писком.
И делался "пистолет", по задумке ложившийся вместо вспышки.
Катушка — в 1 виток на клей "момент"
Но не сложилось из-за низкого КПД.
Тут говорили о высоких показателях с предразгоном (прямо десятки процентов)
Не так давно хотел для оного взять тот-же пистолет под патрон Флобера (заменить свинцовую дробину на стальную), и сделать конструкцию подобную описанной в статье.
Но болезнь вылечилась покупкой огнестрела ;-)
Кстати, если для конструкции в статье реализовать КПД хотя-бы треть, то можно достигнуть 1000 м/с!
Выше давал ссылку — для выходной скорости 400 м/с, КПД для системы без рекуперации и без предразогна в районе 22% (длина ствола около 2м). Если добавить предразгон и рекуперацию, и поднять выходную скорость до 1000 м/c то КПД будет намного выше чем треть.
Катушку надо делать длинной и время импульса тока, равное времени пролёта пули внутри катушки.
помню в институте товарищ собирал в коморке для диплома пуху- только всё было в разы проще- дешевые небольшие кондеи на 380V, для зарядки 220V шло через диодный мост, потом всё это вручную подключалось к катушке через обычное реле от авто…
Эксперименты показали:
Если поставить большое количество конденсаторов, то снаряд первый момент не вылетает, а колеблется в катушке, а потом вылетает в произвольном направлении
После выстрела реле надо было отверткой размыкать, т.к. оно сваривалось
Перед зарядкой надо было убедиться, что реле разомкнуто (см.предыдущий пункт)
Такой просто конструкцией удавалось воткнуть 1,5мм гвоздь на 2-3мм в деревянную дверь
Эксперименты показали:
Если поставить большое количество конденсаторов, то снаряд первый момент не вылетает, а колеблется в катушке, а потом вылетает в произвольном направлении
После выстрела реле надо было отверткой размыкать, т.к. оно сваривалось
Перед зарядкой надо было убедиться, что реле разомкнуто (см.предыдущий пункт)
Такой просто конструкцией удавалось воткнуть 1,5мм гвоздь на 2-3мм в деревянную дверь
Большое количество конденсаторов — замедляете переходной процесс в контуре, при нарастании тока «гвоздь» занимает положение в катушке соответствующее наименьшему магнитному сопротивлению, при этом в «гвозде» наводятся круговые токи. При смене направления тока в катушке, из-за колебательного характера переходного процесса, возникает выталкивающая сила стремящаяся поддержать направление магнитного потока в гвозде. В зависимости от дисбаланса в положении гвоздя, он будет вытолкнут по одному из двух направлений.
Токи при разряде больших батарей конденсаторов довольно большие, и энергии, выделяемой на контактном сопротивлении (хоть оно и небольшое) становится достаточно для локального расплавления контакта. Реле нужно было брать мощнее.
Если бы переходной процесс был рассчитан так, что гвоздь проходил точку с наименьшим магнитным сопротивлением в момент начала смены направления тока в катушке, то энергия гвоздя на вылете была бы еще больше и направление вылета было бы предсказуемо.
P.S. Насколько понял конденсаторы были не полярные.
Токи при разряде больших батарей конденсаторов довольно большие, и энергии, выделяемой на контактном сопротивлении (хоть оно и небольшое) становится достаточно для локального расплавления контакта. Реле нужно было брать мощнее.
Если бы переходной процесс был рассчитан так, что гвоздь проходил точку с наименьшим магнитным сопротивлением в момент начала смены направления тока в катушке, то энергия гвоздя на вылете была бы еще больше и направление вылета было бы предсказуемо.
P.S. Насколько понял конденсаторы были не полярные.
Очень интересно, спасибо. Теперь надо сделать рельсу тоже и про нее написать.
Почему бы не оснастить снаряд собственной катушкой, по «коллекторной» схеме.
Контактную группу, например графитовую, менять периодически.
Контактную группу, например графитовую, менять периодически.
… а ведь самая сильная пушка в Fallout была именно пушка гауса…
… пойду искать дистрибутив и предаваться ностальгии.
… пойду искать дистрибутив и предаваться ностальгии.
Ну а если все же взяться за эту идею серьезнее и использовать микроконтроллер и несколько разгонных катушек? Еще можно продумать перфорированный ствол для снижения сопротивления воздуха в стволе. Думаю если допилить систему — то можно добиться гораздо большего КПД.
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Пушка Гаусса