29 Декабрь 2007, Dmitriy @ 16:32
После серии испытаний стало ясно, что основное направление выбрано верно, конечные результаты могут быть привлекательны и необходимо переходить к разработке и испытаниям прототипа RailGun. Была сформирована следующая концепция дизайна RailGun, как технического комплекса.
1. Ствол. Ствол — сменный, но многоразовый. Так как производить новый выстрел без прочистки ствола после предыдущего выстрела практически невозможно (наличие металлического конденсата от плазмы на его стенках), значит ствол нужно просто менять с каждым выстрелом. Ствол должен стать неким симбиозом гильзы и собственно ствола. Стрелянные стволы после, в спокойной обстановке прочищаются и переснаряжаются пулями. Так как износ медных рельс ствола довольно интенсивен, то в одном калибре он может выдержать около 5-ти выстрелов после чего начнет резко падать КПД системы , после чего потребуется переточка в следующий калибр. Ряд калибров был выбран 10.0мм, 10.5мм, 11.0мм, 11.5мм, 12.0мм и 12.5мм.
2. Боеприпас. Различные эксперименты показали, что ничего более эффективного нет, чем винтик М3 с насаженными на его фторопластовой обоймой, медноугольным донышком толщиной 3-4 мм и стопорной шайбой позади. В стволе перед выстрелом пуля должна размещаться конечно же у казенного торца ствола, прилегающего к инжектору. Для удержания пули в этом пложении до выстрела оказалось достаточно обмазки ее консистентной смазкой. Она же испаряясь повышает ETC (электро-термохимическую) составляющую сил, разгоняющих пулю. Стабилизация боеприпаса в полете — гироскопическая, за счет турбинного раскручивания пули в канале ствола раскаленными газами.
3. Подключение ствола к инжектору. Конечно же, испытанная ранее система с 2-мя накидными хомутами не выдерживала никакой критики из-за продолжительности процедуры смены стволов. Поэтому было решено опробовать фиксацию ствола двумя поворотными замками, входящими в некие пазы на теле ствола. Это конечно тоже далеко не идеал, но это было гарантированно возможно изготовить в домашних условиях с достаточной точностью. Центровка ствола на инжекторе — за счет углубления в казеннике ствола и цилиндрической бобышки на инжекторе диаметром 15 мм. (это потом уже станет ясно, что лучше делать было бы 16 мм, так как пальчиковые фрезы есть на 14 и на 16 мм, на 15 — нет)
4. Подключение ствола к источнику энергии. Конечно же ножевой разъем должен быть установлен на корпусе инжектора и ствол должен входить в контакт с энерго-системой непосредственно при установке на инжектор. Это должно избавить также и от выдергивания контактов из разъема вследствие действия сил Ампера на кабели.
5. Прицельное приспособление. Это был вопрос, который чуть было не заставил полностью закрыть проект, ведь стволы постоянно меняются и меняется их угол установки на инжектор. Поэтому устанавливать прицельное приспособление на раме RailGun, на инжекторе нет никакого смысла. Следовательно устанавливать прицельное приспособление можно только непосредственно на сам сменный ствол. О пристрелке в случае реализации механического прицела (например, прорези и мушки) тоже речи быть не может, так как ресурс сменных стволов и без того ограничен. Выход был найден в виде ЛЦУ — лазерного целеуказателя. Решено было опробовать снабжать каждый ствол своим собственным ЛЦУ, а оптическую ось вывести в параллель к оси канала ствола без пристрелки можно достаточно легко и с достаточно высокой точностью. ЛЦУ RailGun по сути своей должно быть некой планкой или трубкой, содержащей только один лазерный диод, который подключается в систему RailGun непосредственно при установке ствола на инжектор перед выстрелом.
6. Конденсаторная батарея. По результатам ранее проведенных экспериментов сформировалось мнение, что будут получены интересные характеристики, если накапливать энергию порядка 7-8 КДж. С этой задачей вполне справится батарея из 20-ти конденсаторов типа Elzet 4700 мкФ на 400V Носить такое конечно будет тяжело, но еще реально, к тому же предполагалось провести исследования в плане увеличения КПД и сокращения размеров батареи. С энергией в 7 КДж предполагалось получить стабильное пробитие корпуса системного блока. Последний был выбран как мишень для наглядной и понятной оценки мощности RailGun.
7. Система обработки энергии. Эта система должна быть способной быстро закачать 7-8 кДж энергии в батарею конденсаторов. В проекте виделось время зарядки около 20 сек. Т.е. DC-конвертор должен был обладать мощностью порядка 400-500 ватт. Также система должна была быть способной перекачать энергию из конденсаторов обратно в аккумулятор и как частный случай — заряжать аккумулятор от сети переменного тока 220V.
8. Источник энергԸи. Конечно отдать 500 и более ватт по 12-ти вольтам способен далеко не каждый аккумулятор.(Токи по 40-50А в течение короткого времени могут выдать только свинцовые кислотные аккумуляторы, применяемые для пуска двигателей внутреннего сгорания автомобилей и мотоциклов. Последние как раз и отличаются малыми габаритами при достаточной энергоемкости.
Комментарии:
Серией данных материалов, я не призываю повторять путь разработчика и создавать настолько мощные ускорители. Помните, что использование высоковольтных устройств может нести угрозу разработчику, а само устройство может быть интерпретировано как оружие, в случае некорректного использования или исполнения.
По 8 пункту идеально подойдет аккумулятор от УПСа. Как раз такой же режим работы + в отличие от авто/мото непроливаемый. Бюджет примерно 600р
В качестве примера:
GP1272 F2
12V 28W
Камрад, я восхищен вашими достижениями, и в равной степени трудолюбием…
по пункту 2 боеприпас. попробуйте обмазку силиконовой смазкой. есть марки консистентной смазки для различных температур. она при сгорании в дуге должна давать меньше проводящего шлака, а больше диэлектрического оксида кремния.
надеюсь, что это вам поможет. если подобный опыт будет проведен. удачи вам.
по пункту 7.
а не рассматривали вы схему инвертора от Titan. mod HW-350?
КПД у них прекрасное, мощность возможно удастся повысить, на выходе у него 220 50 Гц – будет полезно? и судя по весу блочка – спецы поработали хорошо. легонький и не раскаляется