Оружие будущего

Пока сборка батареи из флеш конденсаторов, тех что используются в фото. Их особенностью является малые значения импеданса(активное сопротивление+ индуктивное сопротивление).Они специально рассчитаны на разряд через маленькое сопротивление за очень малое время.
Каждый конденсатор С=135мкФ U=330V.
Батарея из 18 таких конденсаторов должна иметь емкость С=91 мкФ и U=1400B (энергия Е=90 Дж). Напряжение на батарее ограничивается разрядником до 1400В. Вроде фирмы EPCOS. Есть их 5-6 шт. Так что напряжение можно со временем повышать, последовательно соединяя разрядники.
Каждый газовый разрядник в импульсе выдерживает до 10кА.
фото:











Приделал разрядную цепь сопротивлением около 1МОм. Одновременно она является делителем напряжения 1/10 для вольтметра.

Далее по плану зарядка для конденсаторов, на основе современного строчного трансформатора. Современные строчники сразу дают на выходе постоянное напряжение. Осталось приделать только транзистор и 1 обмотку обратной связи. Первичная используется уже имеющаяся.

я не оень понял, зачем там разрядник?
если комутационный - распидорасит, если защитный - то еще быстрее распидорасит

Разрядник должен сработать когда напряжение на батарее достигнет 1400В. С разрядника цепь пойдет на катушку.
У батареи 3 параллельных ветки. Сначала поэкспериментирую с одной веткой, потом подпаяю другую.
Разрядник газовый, какой коммутационный или защитный не знаю. Но ведь и энергии то не большие. С чего он должен быстро погибнуть?
Правда если разрядник не сработает- смерть конденсаторам.
А если разрядники соединить параллельно и как нибудь сделать, чтобы они срабатывали одновременно (это ведь увеличит пропускаемую энергию)?
Как сделать регулируемую (по напряжению) высоковольную зарядку для конденсатора?
Для коммутации конденсатора на катушку, если откажут разрядники попробую последовательное соединение тиристоров.

это защитный
90 дж наверное сразу не убъет его, но убъет довольно быстро имхо
паралелит разрядники не получится
регулируемая хв-зарядка делается примерно такжи как и не хв, только делитель должин держать напругу, а в самом простейшем случае - биологическая обратная связь лол, т.е. вольтметр-оператор-выключатель

Сделал из строчника высоковольтную зарядку для конденсатора.
Откалибровал микроамперметр, чтобы показывал напряжение (цифра на шкале *100) В.
Калибровка была при напряжении 400В.
Проверил резистивный делитель под напряжением около 1800В. Делитель выдержал.
фото:

Дальше надо подумать, чем замыкать конденсаторную батарею. Склоняюсь в сторону последовательного соединения 2-х и более быстродействующих тиристоров. Наверно быстродействующие тиристоры на 1200В будут слишком дорогие.
Хотя можно попробовать и последовательное соединение мощных полевых транзисторов.

Хотел бы ускорить пулю из неферромагнетимка.
Но кпд небольшой так как магнитное сопротивление воздуха и пули велико. Но если использовать пулю из железа магнитное сопротивление для поля резко уменьшится. Магнитное поле возрастет. С другой стороны пулю будет прихватывать. Какая из сил окажется гораздо сильней. Ведь в гаусах снаряд тоже отталкивает от катушки в начальный момент. Ведь гаусы неоптимизированы на создание максимальной скорости нарастания магнитного поля. У индукционника этой эффект должен ярче быть выражен.

Управляемым разрядником. Просто и надёжно. Тиристорами тоже можно, но намучишься с ними.

Схема соединения тиристоров и схема управления на фото:

Расчет сопротивления Rш по формуле:
Rш для того,чтобы напряжение на тиристорах делилось пополам и не зависело от их сопротивления в закрытом состоянии.

Некоторые данные для тиристора ТЧ80-9. (пришли 4 штуки )


По паспортным данным, что то большой ток в закрытом состоянии. От этого резисторы имеют относительно небольшое сопротивление и главное на одном резисторе должно выделяться около 30Вт. Моя повышалка этого не потянет.
Решил вручную (опытно ) определить Iзс. Для первого ТЧ80 для 600В было около 500мкА. Взял для 900В Iзс=1мА для расчета.





Для второго ТЧ80 микроамперметр почти не изменял показания:

Взял максимальный Iзс=1мА.
Расчетное Rш=1,8МОм. Мощность выделяемая на каждом резисторе около 0,5Вт. Данные радуют, в качестве защиты в динамических режимах буду использовать варисторы на напряжение 900В, параллельно каждому тиристору.


Непонятно почему такое расхождение между опытным значением Iзс и табличным значением Iзс. Возможно это данные при максимальной температуре. Но разница в 30-40 раз для самого "плохого" тиристора.

Последовательное соединение 2-х тиристоров. Напряжение тестером мерил на нижнем тиристоре. Напряжение на 2-х тиристорах по указателю.
Rш взял 2МОм (вместо положенных 1,8МОм и менее).






Как видно при 1000В на 2-х последовательно соединеных тиристорах, на нижнем тиристоре 633В весто положенных 500В. Перекос в сторону увеличения на 133В. Верний тиристор соответственно не добрал 133В.
Буду плавно уменьшать Rш.
Относительная ошибка напряжения:
d=633-500/1000=~0,133. B или d=~14%. Много .

В качестве генератора мощного одиночного импульса, для открытия мощного, быстродействующего тиристора, остановил внимание на ждущем блокинг генераторе. Импульс с очень крутыми фронтами, поможет быстро отрыть тиристор, что дает малые потери энергии и обеспечить выдерживание больших di/dt, текущих через катушку.

По что такие извратства, не проще ли управляемый разрядник сконстролить аки делал Котофеич?

Ускоритель делаю на работе, в свободное время. Принципиально имена тишина выстрелов.
Плюс хочу, что новое собрать. А то управляемые разрядники наверно вдоль и поперек изучили.

Для получения короткого импульса при нажатии кнопки (с подавлением дребезга, рис б).



Импульсное управление тиристором. Должно быстро открыть тиристор. Возможно с максимальной di/dt.


Надо пересчитать номиналы схемы для запуска моего тиристора ТЧ80-9. Коммутировать конденсаторную батарею на катушку буду пока одним тиристором. Заряжать буду батарея вольт так до 800В.

Далее планирую сжимать импульсы, пропускать через формирующие линии для получения Очень крутых фронтов.

Решил импульсный запуск тиристора делать по такой схеме.


Переход УЭ- катод звонится тестером в обоих направлениях и дает около 30 Ом.
На этом сопротивлении и рассчитываю давать импульс тока в соответствии с рис.


Грубые расчеты дают импульсный ток управления 27А (t=0). Далее он падает по экспоненте и за время 1 мкс (взял это значение за расчетную длительность тока управления).
I=27 А уменьшится до около 1А. Грубо получается импульс тока около 1 мкс.
Время открытия тиристора не более 5 мкс (правда при U=100B и ty=10мкс).

Внешний вид пульта управления:



R1 сделал, чтобы после заряда С1 и отпускания кнопки он медленно разряжался, иначе вторым импульсом тиристор может не открыться.

Переделал накопитель. Теперь это батарея на 270мкф и 800В. Что дает запасенную энергию 86,4 Дж.



Намотал на стеклянную трубку провода 50 витков диаметром 0,5мм.
Пуля алюминиевая.




За какое время полностью разрядится конденсатор 10nF через резистор 470кОм, после отжатия кнопки?
Полное время разряда конденсатора считаю за 4T=4*470*10^3*10*10^-9=0,02c.
То есть через 0,02с после отпускания кнопки, пульт снова готов к нажатию кнопки.

Высоковольтная зарядка на современном строчнике со встроенным выпрямителем, слишком медленно заряжается до 200В. До 800В даже не пытался. Буду делать другую зарядку до 800В. Скорее это будет умножитель напряжения 220В на 3 или 4 каскада. При разрядке 200В катушка дергалась и пулька вроде как на несколько мм сдвинулась вперёд.
Может попробую УН9-27, только на вход 220В. На выходе дает 1,3мА.
С какой скоростью будет повышается напряжение на батарее конденсаторов?
U=q/C=I*t/C=1,3*10-3A*10s/270*10-6F=45B
Т.е. максимальная скорость нарастания напряжения может достигнуть около 45В за 10с. Что неплохо.