Пушка Гаусса является практически самой мощной из тех, что вы можете сделать своими руками, применяя стандартный сетевой переключатель. Чтобы создать более мощный пистолет, вам понадобится более высокий номинальный переключатель, предпочтительно твердотельный.
Проведя некоторые исследования в домашних условиях, я выявил все переменные, которые влияют на эффективность катушки, далее представлю вашему вниманию свои расчеты и чертежи Гаусс ган.
Снаряд:
- Длина
- Стабилизация
- Диаметр
- Отношение длины к диаметру
- Материал
- Проводимость
- Аэродинамика
- Начальное позиционирование
- Масса
- Потокосцепление
Катушка:
- Длина
- Количество витков
- Толщина проволоки
- Потокосцепление
- Текущая длина импульса
- Скачки выключателя и сопротивление
- Напряжение и емкость конденсатора
- Общая используемая длина и диаметр провода
Также существует несколько способов повысить стандартную производительность, используя:
- Оптический, индуктивный или физический запуск
- Несколько ступеней
- Сильное охлаждение
Шаг 1: План
У меня был 6 мм стальной стержень, пластиковая труба примерно 6 мм, микропереключатель и немного эмалированной проволоки в качестве отправной точки.
Я разделил 17 одноразовых камер и спаял конденсаторы параллельно, образовав конденсаторную батарею 1360 мкФ 330В, которая по формуле E = 1 / 2CV2 дает накопленную энергию 73 Дж.
Я использовал одну из камер в качестве схемы для зарядки, удалив вспышку, сняв переключатель и припаяв зарядку к выключенному положению переключателя.
Затем я использовал старый сетевой блок питания в качестве переключателя зарядки, но подойдет и любой другой. Вся цепь была покрыта изоляционной лентой и вставлена в пластиковую коробку нужного размера, которая попалась мне под руку.
Я намотал катушку из эмалированной проволоки диаметром 0.4 мм, длиной 30 мм и толщиной 7 слоев. Это связано с тем, что катушка должна быть такой же длины, как и снаряд, а длина снаряда в 5 раз больше ширины, следовательно, 5*6 мм = 30 мм.
Количество слоев зависит от толщины провода, размера конденсаторной батареи и напряжения. Чем тоньше провод, тем меньше банк, тем меньше слоев. Слишком тонкий провод будет препятствовать потоку и, возможно, выгорать. Слишком толстый провод будет означать, что у вас меньше плотности катушки, чем это потенциально возможно.
Моделирование, которое было проведено после успешного завершения конструкции показывает, что это не оптимальный дизайн, и есть некоторые потери. Это можно наблюдать, когда бирюзовая линия внезапно падает ниже оси.
Шаг 2: Катушка
Найдите трубу, которая сделана не из металла, с тонкими стенками, которая приблизительно подходит для предполагаемых снарядов. Измерьте внутренний диаметр и умножьте его на пять, это будет длина вашей катушки и снаряда. Отмерьте это расстояние от конца трубки и сделайте отметку перманентным маркером (у меня это 30 мм).
Отмерьте еще 30 мм вниз и сделайте еще одну отметку. Ваша катушка будет располагаться между этими двумя точками. Оберните ленту вокруг трубки в этих точках, чтобы сформировать границы для катушки. Это должен быть примерный диаметр глубины вашего снаряда.
Возьмите эмалированную проволоку и намотайте ее на упор из ленты на одном конце, а затем продолжите наматывать провод вокруг трубки, пока не образуется первый слой. Закрепите его суперклеем. Когда он высохнет, продолжите обмотку. На этот раз катушка закончится на начальном месте первого слоя. Таким образом, сделайте примерно 7 слоев. Когда будет готово, нанесите последним слоем изоляционную ленту.
Шаг 3: Схема
Схема очень проста. Возьмите схему камеры и демонтируйте выключатель вспышки. Обычно она держится на двух медных контактах, которые выходят из цепи на одной стороне.
Затем припаяйте переключатель зарядки и добавьте удлиненные провода, которые можно припаять к холдеру батареи с тумблером. Это ваш зарядный переключатель, который должен работать так, что одна сторона заряжается, а другая — безопасна.
Таким образом, вы не сможете её запустить, пока зарядка включена. Это обезопасит пушку от повреждений, однако этого можно и не делать, особенно если вы перейдете на катушку с питанием от сети.
Снимите вспышку и конденсатор, запомнив изначальную полярность. Припаяйте новые провода в места, где ранее был подключен конденсатор.
Возьмите ваши конденсаторы, чем больше — тем лучше, и припаяйте их параллельно, чтобы отрицательные и положительные ножки были соединены на отдельных дорожках. Припаяйте провода от схемы зарядки к комплекту конденсаторов.
Используйте самые толстые провода, которые сможете найти, чтобы соединить конденсаторную батарею с катушкой и изолируйте всю цепь термоусадкой, изоляционной лентой и горячим клеем. Будьте осторожны при работе с током. При работе с конденсаторной батареей более 50Дж, удар может быть очень болезненным!
Далее припаяйте ваш кнопочный выключатель к плюсовому выводу конденсаторов и к катушке, которую вы только что изолировали. Положите все эти схемы в хорошую безопасную пластиковую коробку и вы почти готовы стрелять!
Шаг 4: Снаряды
Я использовал отрезки по 30 мм, вырезанные из 150 мм гвоздей и других круглых железных стержней диаметром 6 мм, которые попались под руку.
Поскольку я не понимал основных принципов, для испытаний я сделал снаряды различных форм и размеров. Я обработал их, зажимая отрезки в электрическую дрель и используя напильник и наждачную бумагу различной зернистости для удаления лишнего.
Шаг 5: Итоги
Пушка работает достаточно хорошо! Используя уравнения движения, после тщательных испытаний я обнаружил, что оптимум составляет 13 м\c или 50 км\ч. Используя формулу Ек = 1 / 2MV2, я обнаружил, что снаряд имел максимум 0.6 Дж кинетической энергии. Изначально я очень обрадовался, но, учитывая, что некоторые электромагнитные пушки выдают один целый Дж, я был немного разочарован и решил увеличить масштаб, поскольку я достиг предела возможностей этих компонентов.
