Δημοτικός προϋπολογισμός εκπαιδευτικό ίδρυμαμέση τιμή ολοκληρωμένο σχολείομε εις βάθος μελέτη επιμέρους θεμάτων Νο 1
Θέμα: Δημιουργία πειραματική ρύθμιση"Gauss Gun"
Συμπλήρωσε: Anton Voroshilin
Κολτούνοφ Βασίλι
Επικεφαλής: Buzdalina I.N.
Voronezh
2017
Πίνακας περιεχομένων
Εισαγωγή
1. Θεωρητικό μέρος
1.1 Αρχή λειτουργίας.
1.2 Ιστορία της δημιουργίας.
2. Πρακτικό μέρος
2.1 Επιλογές εγκατάστασης
2.2 Υπολογισμός ταχύτητας
2.3 Προδιαγραφές πηνίου
συμπέρασμα

Εισαγωγή
Η συνάφεια της εργασίας
Σε όλη την περίοδο της ύπαρξής του, ο άνθρωπος επιδίωξε να δημιουργήσει όλο και πιο τέλεια όργανα. Το πρώτο από αυτά βοήθησε ένα άτομο να διεξάγει οικονομικές δραστηριότητες πιο αποτελεσματικά, άλλοι προστάτευσαν τα αποτελέσματα αυτής της δραστηριότητας. ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑαπό την καταπάτηση των γειτόνων.
Σε αυτή την εργασία, θα εξετάσουμε τη δυνατότητα δημιουργίας και πρακτικής εφαρμογής ηλεκτρομαγνητικών επιταχυντών.
Δόρυ, τόξο, μαχαίρι, αλλά εδώ είναι τα πρώτα κανόνια, πιστόλια, όπλα. Σε όλη την περίοδο της ανθρώπινης ανάπτυξης, τα όπλα έχουν επίσης εξελιχθεί. Και τώρα τα πιο απλά πυροβόλα πυριτίου αντικαταστάθηκαν από αυτόματα τουφέκια. Ίσως στο μέλλον να αντικατασταθούν από έναν νέο τύπο όπλου, για παράδειγμα, ηλεκτρομαγνητικό. Για να ζήσει ειρηνικά και να αποφύγει διάφορες στρατιωτικές συγκρούσεις, ένα ισχυρό κράτος πρέπει να προστατεύει τα συμφέροντα των πολιτών του και γι' αυτό πρέπει να διαθέτει ένα ισχυρό μέσο άμυνας στο οπλοστάσιό του που να μπορεί να προστατεύει από επιθέσεις από οπουδήποτε στον πλανήτη μας. Για τον σκοπό αυτό, πρέπει να προχωρήσουμε και να αναπτύξουμε όπλα. Πίσω από την ανάπτυξη της τεχνολογίας στο στρατιωτικός εξοπλισμός, όπως γνωρίζετε, ακολουθεί η ανάπτυξη τεχνολογιών που χρησιμοποιεί ο πληθυσμός και στην καθημερινή ζωή.
Ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους όπλων είναι τα κανόνια και τα όπλα που χρησιμοποιούν την ενέργεια που απελευθερώνεται από την καύση της πυρίτιδας. Όμως το μέλλον ανήκει στα ηλεκτρομαγνητικά όπλα, στα οποία το σώμα αποκτά κινητική ενέργεια λόγω της ενέργειας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Τα πλεονεκτήματα αυτού του όπλου είναι αρκετά.
Σκεφτείτε θετικές πλευρέςχρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρομαγνητικό επιταχυντή ως όπλο:
- δεν υπάρχει ήχος κατά την πυροδότηση,
- Δυνητικά υψηλή ταχύτητα
- μεγαλύτερη ακρίβεια,
- πιο καταστροφική επίδραση,
Αρνητικές πλευρές:
- χαμηλή απόδοση αυτή τη στιγμή;
- υψηλή κατανάλωση ενέργειας, ογκώδης.
Η τεχνολογία δημιουργίας ηλεκτρομαγνητικού όπλου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη μεταφορών, ιδίως για την εκτόξευση δορυφόρων σε τροχιά. Οι πιο προηγμένες μπαταρίες μπορούν να δώσουν ώθηση στην ανάπτυξη φιλικών προς το περιβάλλον μεθόδων παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας (για παράδειγμα, ηλιακής ενέργειας).
Μπορούμε να υποθέσουμε ότι η ανάπτυξη αυτού του πολλά υποσχόμενου τύπου όπλου θα ωθήσει την ανθρωπότητα όχι τόσο προς την καταστροφή όσο προς τη δημιουργία.

Στόχος της εργασίας:
Δημιουργήστε ένα μοντέλο λειτουργίας ενός όπλου Gauss πλήρους μεγέθους και μελετήστε τις ιδιότητές του.
Εργασιακά καθήκοντα:
Να μελετήσει τη σκοπιμότητα χρήσης αυτού του τύπου όπλου σε πραγματικές συνθήκες.
Μετρήστε την αποδοτικότητα της εγκατάστασης
Διερευνήστε την εξάρτηση της μάζας του βλήματος και τις κρουστικές του ιδιότητες.
Υπόθεση: Είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα μοντέλο εργασίας ενός όπλου Gauss - ένα μοντέλο ενός ηλεκτρομαγνητικού όπλου.

Θεωρητικό μέρος.
Αρχή λειτουργίας
Το όπλο Gauss αποτελείται από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, στο εσωτερικό της οποίας υπάρχει μια διηλεκτρική κάννη. Ένα βλήμα από σιδηρομαγνήτη εισάγεται σε ένα από τα άκρα της κάννης. Όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο (Εικ. 1), το οποίο επιταχύνει το βλήμα, «τραβώντας» το στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Σε αυτή την περίπτωση, σχηματίζονται πόλοι στα άκρα του βλήματος, προσανατολισμένοι σύμφωνα με τους πόλους του πηνίου, λόγω των οποίων, αφού περάσει από το κέντρο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, το βλήμα έλκεται προς την αντίθετη κατεύθυνση, δηλαδή επιβραδύνεται κάτω. Για το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, ο παλμός ρεύματος στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα πρέπει να είναι βραχυπρόθεσμος και ισχυρός. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές με υψηλή τάση λειτουργίας για τη λήψη ενός τέτοιου παλμού.
Οι παράμετροι των πηνίων επιτάχυνσης, του βλήματος και των πυκνωτών πρέπει να συντονίζονται με τέτοιο τρόπο ώστε κατά τη διάρκεια της βολής, όταν το βλήμα πλησιάζει την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η επαγωγή μαγνητικού πεδίου στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα είναι μέγιστη, αλλά πέφτει απότομα καθώς πλησιάζει το βλήμα.

Ρύζι. 1 - κανόνας του δεξιού χεριού
Ιστορία της δημιουργίας.
Τα ηλεκτρομαγνητικά όπλα χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
Το Railgun είναι ένας ηλεκτρομαγνητικός επιταχυντής μάζας που επιταχύνει ένα αγώγιμο βλήμα κατά μήκος δύο μεταλλικών σιδηροτροχιών χρησιμοποιώντας τη δύναμη Lorentz.
Το όπλο Gauss πήρε το όνομά του από τον Γερμανό επιστήμονα Karl Gauss, ο οποίος έθεσε τα θεμέλια της μαθηματικής θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι αυτή η μέθοδος μαζικής επιτάχυνσης χρησιμοποιείται κυρίως σε ερασιτεχνικές εγκαταστάσεις, καθώς δεν είναι αρκετά αποτελεσματική για πρακτική εφαρμογή.
Το πρώτο παράδειγμα εργασίας ενός ηλεκτρομαγνητικού όπλου αναπτύχθηκε από τον Νορβηγό επιστήμονα Christian Birkeland το 1904 και ήταν μια πρωτόγονη συσκευή της οποίας τα χαρακτηριστικά δεν ήταν καθόλου λαμπρά. Στο τέλος του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, Γερμανοί επιστήμονες πρότειναν την ιδέα της δημιουργίας ενός ηλεκτρομαγνητικού όπλου για την καταπολέμηση των εχθρικών αεροσκαφών. Κανένα από αυτά τα όπλα δεν κατασκευάστηκε ποτέ. Όπως ανακάλυψαν Αμερικανοί επιστήμονες, η ενέργεια που απαιτείται για τη λειτουργία κάθε τέτοιου όπλου θα ήταν αρκετή για να φωτίσει το μισό Σικάγο. Το 1950, ο Αυστραλός φυσικός Mark Olifan εκτόξευσε ένα κανόνι 500 MJ, το οποίο ολοκληρώθηκε το 1962 και χρησιμοποιήθηκε για επιστημονικά πειράματα.
Στα μέσα της δεκαετίας του 2000, ο στρατός των ΗΠΑ άρχισε να αναπτύσσει ένα αντίγραφο μάχης του ηλεκτρομαγνητικού όπλου για τον στόλο του. Σκοπεύουν να εξοπλίσουν ένας μεγάλος αριθμός απόπλοία με αυτού του τύπου όπλα έως το 2020 (Εικ. 2).
151765112395
ρύζι. 2 - πλοίο USS Zumwalt, στο οποίο σχεδιάζεται η εγκατάσταση ηλεκτρομαγνητικών όπλων

8255207645
(Εικ. 3 - Carl Gauss)
Ο Karl Gauss (1777 - 1855) είναι ένας Γερμανός επιστήμονας του οποίου οι υπηρεσίες στην παγκόσμια επιστήμη δύσκολα μπορούν να υπερεκτιμηθούν. Σε όλη του τη ζωή ήταν γνωστός ως μηχανικός, αστρονόμος, μαθηματικός, τοπογράφος, φυσικός. Ο Καρλ Γκάους έθεσε τα θεμέλια για τη θεωρία της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης. Η δράση του θεωρούμενου επιταχυντή μάζας βασίζεται στην ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση, επομένως πήρε το όνομά του από το άτομο που έθεσε τα θεμέλια για την κατανόηση αυτού του φαινομένου.

2.1 Επιλογές εγκατάστασης
Τύποι υπολογισμού των κύριων παραμέτρων της εγκατάστασης
Κινητική ενέργεια του βλήματος
E=mv22m - μάζα βλήματος
v είναι η ταχύτητά του
Ενέργεια που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή
E=CU22U-τάση πυκνωτή
C - χωρητικότητα του πυκνωτή
Χρόνος εκφόρτισης πυκνωτή
Αυτός είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να εκφορτιστεί πλήρως ο πυκνωτής:
T=2πLCL - αυτεπαγωγή
317533401000C - δοχείο
ρύζι. 4 - σχέδιο εγκατάστασης
2.2 Υπολογισμός ταχύτητας
Η ταχύτητα του βλήματος υπολογίστηκε εμπειρικά. Σε απόσταση 1 m από την εγκατάσταση τοποθετήθηκε φράγμα, και στη συνέχεια έγινε πυροβολισμός. Αυτή τη στιγμή, η συσκευή εγγραφής φωνής κατέγραψε τον ήχο από τη στιγμή που εκτοξεύτηκε η βολή μέχρι τη στιγμή που το βλήμα χτύπησε το φράγμα. Μετά από αυτό, το αρχείο ήχου φορτώθηκε στο πρόγραμμα επεξεργασίας ήχου και, σύμφωνα με το διάγραμμα (Εικ. 5), υπολογίστηκε ο χρόνος πτήσης του βλήματος στον στόχο. Πιστεύεται ότι ο ήχος διαδίδεται αμέσως και χωρίς ανάκλαση λόγω της μικρής απόστασης από την εγκατάσταση μέχρι το φράγμα και μικρό μέγεθοςτο δωμάτιο όπου έγινε η μέτρηση.

Ρύζι. 5 - εικόνα που ελήφθη σε υπολογιστή
Ας υπολογίσουμε τις παραμέτρους του πηνίου που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο. Το σύστημα περιέλιξης πυκνωτή είναι ένα κύκλωμα ταλάντωσης.
Να βρείτε την περίοδο ταλάντωσής του. Ο χρόνος του πρώτου μισού κύκλου ταλαντώσεων είναι ίσος με τον χρόνο που το καρφί πετά από την αρχή της περιέλιξης έως τη μέση του, και επειδή το καρφί ήταν αρχικά σε ηρεμία, αυτός ο χρόνος είναι περίπου ίσος με το μήκος της περιέλιξης διαιρούμενο από την ταχύτητα του βλήματος.
Καταλάβαμε ότι ο χρόνος πτήσης του βλήματος t = 0,054 s
Υπολογίστε την ταχύτητα του βλήματος:
v= St= 18,5 m/s
η= mv2CU2∙100%=1,13% . Η ωφέλιμη ενέργεια είναι 1,8 J.
Η απόδοση της συναρμολογημένης εγκατάστασης είναι αποδεκτή για μια ερασιτεχνική εγκατάσταση.
2.3 Προδιαγραφές πηνίου
δεξιά4445
Αριθμός στροφών: ~ 280
Ακτίνα: 2R=12; w = 8 mm
Μήκος περιέλιξης: l - 41 mm
Υπολογίστε την αυτεπαγωγή του πηνίου:
L=μ0∙N2R22π(6R+9l+10w)μ0 - σχετική μαγνητική διαπερατότητα χαλύβδινου καρφιού, περίπου ίση με 100.
L = 14,4 μΗ

Ρύζι. 6 - ολοκληρωμένη εγκατάσταση

συμπέρασμα
Στην πορεία της εργασίας, όλοι οι στόχοι που θέσαμε αρχικά επιτεύχθηκαν με επιτυχία.
Ήμασταν πεπεισμένοι ότι, με τη γνώση της φυσικής που αποκτήθηκε στο σχολείο, είναι δυνατό να δημιουργηθούν ηλεκτρομαγνητικά όπλα.
Η ταχύτητα του βλήματος καθορίστηκε πειραματικά χρησιμοποιώντας μια μέθοδο που εφευρέθηκε ανεξάρτητα.
Μετρήθηκε η αποτελεσματικότητα της πειραματικής διάταξης. Ανέρχεται σε 1,13%. Τα ληφθέντα δεδομένα μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε ότι σε πραγματικές συνθήκες αυτό το είδοςτα όπλα δεν θα χρησιμοποιηθούν επιτυχώς λόγω χαμηλής απόδοσης. Αποτελεσματικός πρακτική χρήσηθα είναι δυνατή μόνο όταν εφευρεθούν υλικά που επιτρέπουν την αποτελεσματικότερη διάχυση της ενέργειας από τον χαλκό.

Εργο

Gun Gauss.

Ηλεκτρομαγνητικός επιταχυντής μάζας (EMUM)

Συμπληρώνεται από μαθητές της 9ης τάξης

GBOU SOSH 717, SAO, Μόσχα

Polyakova Marina

Λιτβινένκο Ρουσλάν

Υπεύθυνος έργου, καθηγητής φυσικής:

Ντμίτριεβα Όλγα Αλεξάντροβνα

ΜΟΣΧΑ, 2012

ΕΙΣΑΓΩΓΗ…………………………………………………………..3

ΚΕΦΑΛΑΙΟ I ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ (ΓΕΝΙΚΑ)……………………………5

ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΟΣ ΤΥΠΟΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ………………………..7

ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΣΥΝΑΡΜΟΛΟΓΗΣΗΣ……………………….8

ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΧΡΗΣΗΣ……………………………………………… 11

ΑΡΧΗ ΤΟΥ ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΜΕΝΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ……………………………………11

ΚΕΦΑΛΑΙΟ II ΧΡΗΣΗ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ…………………………………………………………………

2.1 ΣΤΟ ΔΙΑΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΕΙΡΗΝΙΚΟΥΣ ΣΚΟΠΟΥΣ………………………………………….14

2.2 ΓΙΑ ΣΤΡΑΤΙΩΤΟΥΣ ΣΚΟΠΟΥΣ…………………………………………………………….15

2.3 Η ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΜΑΣ………………………………………………..16

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ…………………………………………………………………..18

ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ……………………………………………………………….21

ΕΦΑΡΜΟΓΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η αρχή της συσκευής αναπτύχθηκε από τον Karl Gauss, Γερμανό φυσικό, αστρονόμο και μαθηματικό.

Το έργο είναι αφιερωμένο σε μια εφεύρεση που ονομάζεται Cannon Gauss (Gauss Gun ή Coil Gun, όπως αποκαλείται με τον δυτικό τρόπο), από το όνομα ενός εξαιρετικού Γερμανού μαθηματικού, αστρονόμου και φυσικού.
XIX αιώνα, ο οποίος διατύπωσε τις βασικές αρχές της λειτουργίας των όπλων με βάση την ηλεκτρομαγνητική επιτάχυνση των μαζών, όπλο Gauss.
Πολλοί έχουν ακούσει για το όπλο Gauss από βιβλία επιστημονικής φαντασίας ή παιχνίδια στον υπολογιστή, αφού το κανόνι Gauss είναι πολύ δημοφιλές στην επιστημονική φαντασία, όπου λειτουργεί ως προσωπικό
υψηλή ακρίβεια θανατηφόρο όπλο, καθώς και σταθερά όπλα υψηλής ακρίβειας και υψηλής ταχύτητας.

Μεταξύ των παιχνιδιών, το κανόνι Gauss εμφανίστηκε στο Fallout 2, Fallout Tactics, Half-life (υπάρχει ένα πειραματικό όπλο που ονομάζεται Tau Cannon), στο StarCraft, οι πεζοί είναι οπλισμένοι αυτόματο τουφέκι Gauss C-14 "Impaler". Επίσης, όπλα παρόμοια με το κανόνι Gauss εμφανίστηκαν στη σειρά παιχνιδιών Quake, αλλά στο μυαλό πολλών, αυτό το κανόνι παραμένει απλώς μια φαντασία επιστημονικής φαντασίας, η οποία στην καλύτερη περίπτωση έχει πρωτότυπα υψηλών διαστάσεων στην πραγματικότητα.

Στόχος της εργασίας: να μελετήσει τη συσκευή ενός επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας (όπλο Gauss), καθώς και τις αρχές λειτουργίας και εφαρμογής του. Κατασκευάστε ένα λειτουργικό μοντέλο Cannon Gauss.

Βασικοί στόχοι:

Εξετάστε τη συσκευή σύμφωνα με τα σχέδια και τις διατάξεις.

Να μελετήσει τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας του επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας.

Δημιουργήστε ένα μοντέλο εργασίας.

εφαρμογή αυτού του μοντέλου.

Πρακτικό μέρος της εργασίας:

Δημιουργία λειτουργικού μοντέλου μαζικού επιταχυντή σε σχολικό περιβάλλον. Υπολογιστική παρουσίαση του έργου σε μορφή Power Point.

Υπόθεση: Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί το πιο απλό μοντέλο λειτουργίας του κανονιού Gauss σε σχολικό περιβάλλον;

Συνάφεια έργου: αυτη η εργασιαείναι διεπιστημονική και καλύπτει μεγάλο όγκο υλικού.

Εργασίες βεβαίωσης φοιτητή μαθημάτων προχωρημένης κατάρτισης σε
πρόγραμμα:
«Έργο και ερευνητικές δραστηριότητες ως
μέθοδος σχηματισμού αποτελεσμάτων μετα-υποκειμένου
κατάρτιση στο πλαίσιο της εφαρμογής του ομοσπονδιακού κρατικού εκπαιδευτικού προτύπου "
Rudenko Nadezhda Kharisovna
Επώνυμο,
Επώνυμο Όνομα,
Όνομα Πατρώνυμο
επώνυμο
MBOU gymnasium 10 LIK Nevinnomyssk
εκπαιδευτικός
Εκπαιδευτικό ίδρυμα,
ίδρυμα, περιφέρεια
περιοχή
Με θέμα:
Έργο φυσικής "Gaus gun"
1

Μεθοδολογική ανάπτυξη έργου στη φυσική

Δραστηριότητες του έργου που στοχεύουν στον εντοπισμό και
δημιουργία νέων αντικειμένων φαινομένων του γύρω κόσμου,
διαφορετικά ως προς τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητές τους από
γνωστός.
Το MBOU gymnasium 10 LIK είναι ένα σχολείο για παιδιά και
έφηβοι με υψηλή πνευματική
δυνατότητες. Από το δημοτικό οι μαθητές είναι ενεργοί
δημιουργούν έργα και στην 7η τάξη επιλέγουν εργασίες στη φυσική
τόσο στην τάξη όσο και στις εξωσχολικές δραστηριότητες. Ετήσιο
Εβδομάδα Δημιουργικότητας τον Δεκέμβριο
οι πνευματικοί μαραθώνιοι βοηθούν στη δημιουργία
ποικίλη και ενδιαφέροντα έργα. Οι μαθητές ενεργά
συμμετέχουν ετησίως στο δια-έργο «Wonderful World
φυσική», όπου δημιουργούνται δημιουργικά και έργα. Κάθε χρόνο
οι μαθητές υπερασπίζονται τα έργα τους στην πόλη και την περιφέρεια
επιστημονικά και πρακτικά συνέδρια μαθητών.
2

Ένα παράδειγμα των συνιστωσών του εκπαιδευτικού περιβάλλοντος MBOU gymnasium 10 LIK

Πνευματικός Μαραθώνιος
δημιουργική εβδομάδα
Ερευνητικό Μάθημα
Εκπαιδευτική έρευνα
ειδίκευση
Υλοποίηση μεμονωμένων έργων
Επιστημονικό και πρακτικό συνέδριο
3

4

Στόχοι του έργου "Gaus-Pushka"
Κατανοήστε τη φυσική εικόνα της λειτουργίας του όπλου.
Αναλύστε πληροφορίες σχετικά με παρόμοιες εργασίες,
Επιλέξτε και προετοιμάστε τα απαραίτητα υλικά.
Καθήκοντα:
.Δημιουργία εγκατάστασης όπλου Gauss.
Προσδιορίστε πειραματικά την εξάρτηση της ταχύτητας
βλήμα από μάζα
Προσδιορίστε πειραματικά το βάθος διείσδυσης
πλαστελίνη ανάλογα με την ταχύτητα και τη μάζα του βλήματος
Υπόθεση: είναι δυνατόν να δημιουργηθεί η απλούστερη λειτουργία
μοντέλα του όπλου Gauss σε σχολικό περιβάλλον;
5

6

7

Σχηματικό διάγραμμα πυροβόλου όπλου Gauss

Χωρητικότητα πυκνωτή = 1000 uF, τάση 450 V, λαμπτήρας 40 watt,
πηνίο, 2 ημιαγωγοί 1N4007, VS1, τροφοδοτικό -1,5 V.
Χρησιμοποιώντας αυτό το καθεστώςΤο όπλο Gauss συναρμολογήθηκε

Λειτουργική αρχή

Το πυροβόλο Gauss αποτελείται από ένα πηνίο, στο εσωτερικό του οποίου υπάρχει μια κάννη. Σε ένα από
τα άκρα της κάννης εισάγεται βλήμα. Όταν διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα
ένα μαγνητικό πεδίο δημιουργείται στο πηνίο, το οποίο επιταχύνει το βλήμα, "τραβώντας προς τα μέσα"
το μέσα στο πηνίο.
Ένα από τα κύρια στοιχεία του όπλου Gauss είναι το ηλεκτρικό
πυκνωτής. Γνωρίζοντας την ενέργεια των πυκνωτών, μπορείτε να βρείτε
εκτιμώμενη κινητική ενέργεια του βλήματος - ή απλά
δύναμη του μελλοντικού μαγνητικού επιταχυντή..
Για το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, ο παλμός ρεύματος στο πηνίο πρέπει να είναι
σύντομη και δυνατή. Κατά κανόνα, για να αποκτήσετε μια τέτοια ώθηση
χρησιμοποιούνται ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές υψηλής τάσης.
Οι παράμετροι των πηνίων επιτάχυνσης, του βλήματος και των πυκνωτών πρέπει να είναι
συντονισμένο με τέτοιο τρόπο ώστε όταν πυροβολείται, μέχρι την ώρα της προσέγγισης
βλήμα στο πηνίο, η επαγωγή μαγνητικού πεδίου στο πηνίο ήταν μέγιστη,
αλλά με την περαιτέρω προσέγγιση του βλήματος έπεσε απότομα.
Αυτός είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να ανέβει το EMF του επαγωγέα
μέγιστη τιμή (πλήρης εκφόρτιση του πυκνωτή) και πλήρως
πέφτει στο 0. T=P√LC
L - αυτεπαγωγή, C - χωρητικότητα

ΝΟΜΟΙ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΥΠΟΣ
Κινητική ενέργεια του βλήματος
m είναι η μάζα του βλήματος. v είναι η ταχύτητά του
Ενέργεια που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή
U - τάση πυκνωτή
C είναι η χωρητικότητα του πυκνωτή
Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, η ενέργεια
που αποθηκεύεται στον πυκνωτή μετατρέπεται σε
την κινητική ενέργεια του βλήματος.

Στη συνέχεια, η ταχύτητα του βλήματος καθορίζεται από τον τύπο:

V=0,07U√C/m
(λαμβάνοντας υπόψη τη μέγιστη απόδοση = 7%)
Αποφασίσαμε να μην αλλάξουμε την τάση και την ηλεκτρική χωρητικότητα,
αλλάξτε τις μάζες των βλημάτων και εξερευνήστε την αλλαγή
ταχύτητα βλήματος.
Για να γίνει αυτό, αποφασίσαμε να τρυπήσουμε πλαστελίνη με κοχύλια.
ATP = FTP×S
ATP - το έργο της δύναμης τριβής
FTR - δύναμη τριβής

S= mv2/2 FTP

Δημιουργία

Τα πιο απλά σχέδια μπορούν να συναρμολογηθούν από αυτοσχέδια
υλικά ακόμα και με σχολικές γνώσεις φυσικής.

Η ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΜΑΣ
Το κανόνι Gauss μας
Και εδώ είναι τα ίδια τα τεστ
Οι φίλοι πάντα θα βοηθούν

Πείραμα-1:

Πώς εξαρτάται η ταχύτητα ενός βλήματος από τη μάζα του;
Μετά τη διεξαγωγή πειραμάτων με διαφορετικές μάζες κελύφους 2g και 6g
λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση του 7%, λάβαμε ταχύτητες 2,25 και 1,3 m / s
V=0,07 U√C /m
Ηλεκτρική χωρητικότητα
πυκνωτής
uF
Τάση
Βόλτ
Βάρος βλήματος
γραμμάριο
Ταχύτητες
κοχύλια
Κυρία
1000
1000
450
450
2
6
2,25
1,3
Συμπέρασμα: με αύξηση της μάζας του βλήματος, η ταχύτητά του
μειώθηκε.

Πείραμα 2. Διείσδυση από κελύφη διαφορετικών μαζών πλαστελίνης

ATP = FTP×S
ATP - το έργο της δύναμης τριβής
FTR - δύναμη τριβής
S-πάχος διάτρησης πλαστελίνης
S= mv2/2 FTP
Τρυπημένη πλαστελίνη με σφαίρες 2g και 6g μέτρησε το βάθος
διείσδυση. Άλλαξε από 1 cm σε 0,5 cm

Εφαρμογή

Για ειρηνικούς σκοπούς
Για στρατιωτικούς σκοπούς
Ως ερασιτεχνική εγκατάσταση

ΕΛΑΤΤΕΙΕΣ
Μεγάλες διαστάσεις εγκατάστασης
Υψηλή κατανάλωση ενέργειας

Έτσι, σήμερα το όπλο Gauss δεν έχει
προοπτικές ως όπλο, δεδομένου ότι σημαντικά
κατώτερο από άλλους τύπους φορητών όπλων, που εργάζονται
σε άλλες αρχές. Ωστόσο, μια ρύθμιση που μοιάζει με κανόνι
Gaussian, μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο διάστημα
χώρο, γιατί στο κενό και την έλλειψη βαρύτητας
πολλές από τις ελλείψεις τέτοιων εγκαταστάσεων αντισταθμίζονται.
Ειδικότερα, στα στρατιωτικά προγράμματα της ΕΣΣΔ και των Η.Π.Α
εξέτασε τη δυνατότητα χρήσης εγκαταστάσεων,
παρόμοιο με το όπλο Gauss, σε δορυφόρους σε τροχιά για
καταστροφή άλλων διαστημικών σκαφών ή αντικειμένων
στην επιφάνεια της γης.

GAUSS GUN ΣΤΗ ΛΟΓΟΤΕΧΝΙΑ ΚΑΙ ΤΑ ΒΙΝΤΕΟ ΠΑΙΧΝΙΔΙΑ
Αρκετά συχνά στη λογοτεχνία επιστημονικής φαντασίας
Το είδος αναφέρει το όπλο Gauss. Ένα τέτοιο παράδειγμα
λογοτεχνικός
τα έργα είναι βιβλία
από τη σειρά "Σ.Τ.Α.Λ.Κ.Ε.Ρ."
βασισμένο στη σειρά παιχνιδιών
S.T.A.L.K.E.R. όπου το όπλο Gauss
ήταν ένα από τα πιο ισχυρά
είδη όπλων. Αλλά το πρώτο κανόνι στην επιστημονική φαντασία
Ο Γκάους μεταφέρθηκε στην πραγματικότητα από τον Χάρι Χάρισον στο δικό του
Το βιβλίο η εκδίκηση του ατσάλινο αρουραίο.

Τώρα σχεδόν όλοι οι μαθητές (συμπεριλαμβανομένου και εμένα) αγαπούν τα βιντεοπαιχνίδια και
το όπλο Gauss χρησιμοποιείται ενεργά εκεί.
Στα βιντεοπαιχνίδια Halo 2, Crimsonland, Warzone 2100, S.T.A.L.K.E.R, Crysis, B Ogame cannon
Το Gauss είναι μια ισχυρή αμυντική δομή.
Το Crimsonland διαθέτει ένα τουφέκι Gauss που πυροβολεί αθόρυβα.
ΣΕ
παιχνίδι S.T.A.L.K.E.R. το κανόνι Gauss έχει τρομερή δύναμη και αργεί να ξαναγεμίσει.
Το τουφέκι Crysis
Gaussian
μέγιστη ζημιά.
είναι
ένας ελεύθερος σκοπευτής
όπλο,
προκαλώντας

Συμπεράσματα μαθητή: Γνώρισα τους ανακαλυπτές της ηλεκτρομαγνητικής επιρροής. Έμαθε να διεξάγει φυσική έρευνα. Αναλύω λέξη

Συμπεράσματα μαθητών:
Γνώρισα τους ανακαλυπτές της ηλεκτρομαγνητικής
επίπτωση;
Έμαθε να διεξάγει φυσική έρευνα.
Κατανόησε την αρχή λειτουργίας του όπλου Gauss και δημιούργησε τη διάταξή του
στο σπίτι;
Πειράματα που έγιναν: η εξάρτηση της ταχύτητας του βλήματος από αυτήν
μάζα, βάθος διείσδυσης πλαστελίνης, ανάλογα με
κινητική ενέργεια βλημάτων.
Υπήρχαν κάποιες δυσκολίες στη δημιουργία της διάταξης, αλλά γενικά για
Η δουλειά μου ήταν πολύ συναρπαστική και ενδιαφέρουσα.
Φρόντισα να δημιουργήσω ακόμη και ένα όπλο Gauss με τα χέρια μου
Μαθητής της 7ης τάξης.
Αφού έκανα τη δουλειά, σκέφτηκα την ώρα
Τα χρήματα που δαπανώνται σε βιντεοπαιχνίδια ξοδεύονται καλύτερα για την εκμάθηση φυσικής και
δημιουργώντας μοντέλα με τα χέρια σας.

ιδιαίτερο ρόλο στη διαμόρφωση
γνωστικό UUD παίζει παιδιά που δουλεύουν
έργα, προετοιμασία για μια παράσταση στο
ετήσιο συνέδριο. Στην καρδιά αυτού
μέθοδος έγκειται στην ανάπτυξη της γνωστικής
δεξιότητες μαθητών, δεξιότητες
χτίστε τις γνώσεις και τις δεξιότητές σας
πληροφορίες πλοήγησης
χώρο, ανάπτυξη κριτικών και
δημιουργική σκέψη.
22

Η μέθοδος του έργου επικεντρώνεται πάντα
ανεξάρτητη δραστηριότητα των μαθητών - ατομική, ζευγάρι, ομάδα,
που ολοκληρώνουν οι μαθητές κατά τη διάρκεια
ορισμένο χρονικό διάστημα. Αυτό το είδος
η εργασία συνδυάζεται οργανικά με την ομάδα
δραστηριότητα. Η μέθοδος του έργου είναι πάντα
περιλαμβάνει την επίλυση ενός προβλήματος
που παρέχει, αφενός,
χρήση αθροιστικά
ποικιλία μεθόδων, εκπαιδευτικά βοηθήματα,
Από την άλλη, συνεπάγεται την ανάγκη
ενσωμάτωση γνώσεων, δεξιοτήτων για εφαρμογή
γνώσεις από διάφορους τομείς της επιστήμης,
μηχανική, τεχνολογία, δημιουργικούς τομείς.
23

Εφαρμογή της μεθόδου έργου και
ερευνητική μέθοδος στην πράξη
οδηγεί σε αλλαγή της θέσης του δασκάλου. Από
φορέας έτοιμης γνώσης, μετατρέπεται σε
διοργανωτής εκπαιδευτικών
ερευνητικές δραστηριότητες τους
Φοιτητές. Αλλαγές στα ψυχολογικά
κλίμα στην τάξη, όπως οφείλει ο δάσκαλος
αναπροσανατολίσουν το εκπαιδευτικό τους έργο και το έργο των μαθητών
για διάφορους τύπους ανεξάρτητων
μαθητικές δραστηριότητες, με προτεραιότητα
ερευνητικές δραστηριότητες,
εξερευνητική, δημιουργική φύση.
24

Κάθε μάθημα, έργο, κάθε εξωσχολικό
το επάγγελμα σήμερα πρέπει να γίνει νέο
επίπεδο γνώσεων. καλοσύνη,
την ικανότητα να βλέπεις την προσωπικότητα σε όλους,
ικανός για δημιουργικότητα και αυτοέκφραση,
ενσυναίσθηση και εγκαρδιότητα, και
επαγγελματισμό και υψηλές προδιαγραφές
τον εαυτό του και τη δουλειά του - αυτές είναι οι ιδιότητες που
ένας δάσκαλος πρέπει να έχει σήμερα. Επιλέγοντας
στο επάγγελμα του εκπαιδευτικού, καταδικάζουμε τον εαυτό μας
συνεχής μάθηση. Επιλέξτε από νέα
σημαντικό και αποδεκτό για τον εαυτό του, να μάθει και
μάθετε πώς να χρησιμοποιείτε το νέο
τεχνολογίες, αλλά για να μην χάσουμε τα περισσότερα
το κύριο και καλύτερο που ήταν στο παλιό σχολείο.

ΚΡΑΤΙΚΟΥ ΠΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΙΔΡΥΜΑ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ

"ΚΡΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗ ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΣΑΜΑΡΑ (NAYANOVOY)"

Πανρωσικός διαγωνισμός ερευνητικών εργασιών

"Γνώση-2015"

(Τμήμα Φυσικής)

Ερευνητικό έργο

πανω σε αυτο το θεμα: " « απόΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ ΟΠΛΙΟΥ GAUSS ΣΤΟ ΣΠΙΤΙ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΚΑΙ ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ»

κατεύθυνση : η φυσικη

Ολοκληρώθηκε το:

ΠΛΗΡΕΣ ΟΝΟΜΑ. Egorshin Anton

Murzin Artem

ΣΓΟΑΝ, 9 «Α2» τάξη

εκπαιδευτικό ίδρυμα, τάξη

Επιστημονικός Σύμβουλος:

ΠΛΗΡΕΣ ΟΝΟΜΑ. Zavershinskaya I. A.

PhD, καθηγητής φυσικής

κεφάλι Τμήμα Φυσικής ΣΓΟΑΝ

(κατά βαθμό, θέση)

Σαμαρά 2015

1. Εισαγωγή……………………………………………………………………………………………………………………………………………..

2. Σύντομο βιογραφικό…………………………………………..………5

3. Τύποι υπολογισμού των χαρακτηριστικών του μοντέλου Gauss Gun ... 6

4. Πρακτικό μέρος………………………………………..……….8

5. Προσδιορισμός της αποτελεσματικότητας του μοντέλου……………………………………………..….10

6. Πρόσθετη έρευνα…………………………….….…11

7. Συμπέρασμα………………………………………………………………….13

8. Κατάλογος αναφορών……………………………………………………………………………………………

Εισαγωγή

Σε αυτό το άρθρο, εξερευνούμε το κανόνι Gauss, το οποίο πολλοί θα μπορούσαν να δουν σε ορισμένα παιχνίδια υπολογιστή. Το ηλεκτρομαγνητικό όπλο Gauss είναι γνωστό σε όλους τους λάτρεις των ηλεκτρονικών παιχνιδιών και της επιστημονικής φαντασίας. Πήρε το όνομά του από τον Γερμανό φυσικό Karl Gauss, ο οποίος διερεύνησε τις αρχές του ηλεκτρομαγνητισμού. Είναι όμως το θανατηφόρο όπλο φαντασίας τόσο μακριά από την πραγματικότητα;

Από το μάθημα σχολική φυσικήΜάθαμε ότι ένα ηλεκτρικό ρεύμα που διέρχεται από αγωγούς δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω τους. Όσο μεγαλύτερο είναι το ρεύμα, τόσο ισχυρότερο είναι το μαγνητικό πεδίο. Το μεγαλύτερο πρακτικό ενδιαφέρον παρουσιάζει το μαγνητικό πεδίο ενός πηνίου με ρεύμα, με άλλα λόγια, ένα επαγωγέα (σωληνοειδές). Εάν ένα πηνίο με ρεύμα αιωρείται σε λεπτούς αγωγούς, τότε θα τοποθετηθεί στην ίδια θέση με τη βελόνα της πυξίδας. Αυτό σημαίνει ότι ο επαγωγέας έχει δύο πόλους - βόρειο και νότιο.

Το όπλο Gauss αποτελείται από μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, στο εσωτερικό της οποίας υπάρχει μια διηλεκτρική κάννη. Ένα βλήμα από σιδηρομαγνήτη εισάγεται σε ένα από τα άκρα της κάννης. Όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο επιταχύνει το βλήμα, «τραβώντας» το στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Σε αυτή την περίπτωση, στα άκρα του βλήματος σχηματίζονται πόλοι συμμετρικοί με τους πόλους του πηνίου, λόγω των οποίων, αφού περάσει από το κέντρο του σωληνοειδούς, το βλήμα μπορεί να έλκεται προς την αντίθετη κατεύθυνση και να επιβραδυνθεί.

Για το μεγαλύτερο αποτέλεσμα, ο παλμός ρεύματος στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα πρέπει να είναι βραχυπρόθεσμος και ισχυρός. Κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται ηλεκτρικοί πυκνωτές για να ληφθεί μια τέτοια ώθηση. Οι παράμετροι της περιέλιξης, του βλήματος και των πυκνωτών πρέπει να συντονίζονται κατά τέτοιο τρόπο ώστε όταν το βλήμα πλησιάζει την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, η επαγωγή του μαγνητικού πεδίου στην ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα να είναι μέγιστη όταν το βλήμα πλησιάζει την ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα, αλλά να πέφτει απότομα καθώς πλησιάζει το βλήμα.

Το κανόνι Gauss ως όπλο έχει πλεονεκτήματα που δεν έχουν άλλα μικρά όπλα. Αυτή είναι η απουσία οβίδων, απεριόριστη επιλογή αρχικής ταχύτητας και ενέργειας πυρομαχικών, η δυνατότητα αθόρυβης βολής, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής της κάννης και των πυρομαχικών. Σχετικά χαμηλή ανάκρουση (ίση με την ορμή του εκτοξευόμενου βλήματος, χωρίς πρόσθετη ορμή από προωθητικά αέρια ή κινούμενα μέρη). Θεωρητικά, μεγαλύτερη αξιοπιστία και αντοχή στη φθορά, καθώς και δυνατότητα εργασίας σε οποιεσδήποτε συνθήκες, συμπεριλαμβανομένου του εξωτερικού χώρου. Είναι επίσης δυνατή η χρήση πυροβόλων Gauss για την εκτόξευση ελαφρών δορυφόρων σε τροχιά.

Ωστόσο, παρά την φαινομενική απλότητά του, η χρήση του ως όπλο είναι γεμάτη σοβαρές δυσκολίες:

Χαμηλή απόδοση - περίπου 10%. Εν μέρει, αυτό το μειονέκτημα μπορεί να αντισταθμιστεί με τη χρήση ενός συστήματος επιτάχυνσης βλημάτων πολλαπλών σταδίων, αλλά σε κάθε περίπτωση, η απόδοση σπάνια φτάνει το 30%. Ως εκ τούτου, το κανόνι Gauss χάνει ακόμη και από πνευματικά όπλα όσον αφορά τη δύναμη της βολής. Η δεύτερη δυσκολία είναι η υψηλή κατανάλωση ενέργειας και αρκετά πολύς καιρόςαθροιστική επαναφόρτιση πυκνωτών, η οποία αναγκάζει μια πηγή ενέργειας να μεταφερθεί μαζί με το πιστόλι Gauss. Είναι δυνατό να αυξηθεί σημαντικά η απόδοση εάν χρησιμοποιηθούν υπεραγώγιμα σωληνοειδείς, ωστόσο, αυτό θα απαιτούσε ένα ισχυρό σύστημα ψύξης, το οποίο θα μείωνε σημαντικά την κινητικότητα του όπλου Gauss.

Υψηλός χρόνος επαναφόρτωσης μεταξύ των βολών, δηλαδή χαμηλός ρυθμός βολής. Φόβος για την υγρασία, γιατί όταν είναι βρεγμένο, θα σοκάρει τον ίδιο τον πυροβολητή.

Αλλά το κύριο πρόβλημα είναι οι ισχυρές πηγές ενέργειας του όπλου, οι οποίες είναι επί του παρόντος ογκώδεις, γεγονός που επηρεάζει την κινητικότητα.

Έτσι, μέχρι σήμερα, το πυροβόλο Gauss για όπλα χαμηλής θνησιμότητας (πολυβόλα, πολυβόλα κ.λπ.) δεν έχει πολλές προοπτικές ως όπλο, αφού είναι σημαντικά κατώτερο από άλλους τύπους φορητών όπλων. Προοπτικές εμφανίζονται όταν χρησιμοποιείται ως ναυτικό όπλο μεγάλου διαμετρήματος. Για παράδειγμα, το 2016, το Πολεμικό Ναυτικό των ΗΠΑ θα αρχίσει να δοκιμάζει ένα όπλο στο νερό. Το Railgun, ή Rail gun, είναι ένα όπλο στο οποίο ένα βλήμα εκτοξεύεται όχι με τη βοήθεια ενός εκρηκτικού, αλλά με τη βοήθεια ενός πολύ ισχυρού παλμού ρεύματος. Το βλήμα βρίσκεται ανάμεσα σε δύο παράλληλα ηλεκτρόδια - σιδηροτροχιές. Το βλήμα αποκτά επιτάχυνση λόγω της δύναμης Lorentz, η οποία συμβαίνει όταν το κύκλωμα είναι κλειστό. Με τη βοήθεια ενός όπλου, είναι δυνατό να διασκορπιστεί ένα βλήμα σε πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες από ό,τι με γόμωση σκόνης.

Ωστόσο, η αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επιτάχυνσης μάζας μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία στην πράξη, για παράδειγμα, κατά τη δημιουργία εργαλείων κατασκευής - επίκαιρο και σύγχρονοκατεύθυνση εφαρμοσμένης φυσικής. Ηλεκτρομαγνητικές συσκευές που μετατρέπουν την ενέργεια του πεδίου σε ενέργεια της κίνησης του σώματος, δυνάμει διαφορετικούς λόγουςδεν έχουν βρει ακόμη ευρεία εφαρμογή στην πράξη, επομένως είναι λογικό να μιλάμε καινοτομίαη δουλειά μας.

Συνάφεια έργου : Το έργο αυτό είναι διεπιστημονικό και καλύπτει μεγάλο όγκο υλικού.

Στόχος της εργασίας : να μελετήσει τη συσκευή ενός επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας (όπλο Gauss), καθώς και τις αρχές λειτουργίας και εφαρμογής του. Συναρμολογήστε ένα μοντέλο λειτουργίας του κανονιού Gauss και προσδιορίστε την απόδοσή του.

Βασικοί στόχοι :

1. Εξετάστε τη συσκευή σύμφωνα με τα σχέδια και τις διατάξεις.

2. Να μελετήσει τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας του επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας.

3. Δημιουργήστε ένα μοντέλο εργασίας.

4. Προσδιορίστε την αποδοτικότητα του μοντέλου

Πρακτικό μέρος της εργασίας :

Δημιουργία λειτουργικού μοντέλου μαζικού επιταχυντή στο σπίτι.

Υπόθεση : Είναι δυνατόν να δημιουργηθεί το πιο απλό μοντέλο λειτουργίας του Gauss Gun στο σπίτι;

Εν συντομία για τον ίδιο τον Γκάους.

(1777-1855) - Γερμανός μαθηματικός, αστρονόμος, τοπογράφος και φυσικός.

Το έργο του Gauss χαρακτηρίζεται από μια οργανική σύνδεση μεταξύ θεωρητικών και εφαρμοσμένων μαθηματικών, το εύρος των προβλημάτων. Τα έργα του Gauss είχαν μεγάλη επίδραση στην ανάπτυξη της άλγεβρας (απόδειξη του θεμελιώδους θεωρήματος της άλγεβρας), της θεωρίας αριθμών (τετραγωνικά κατάλοιπα), της διαφορικής γεωμετρίας (εσωτερική γεωμετρία των επιφανειών), της μαθηματικής φυσικής (αρχή Gauss), της θεωρίας του ηλεκτρισμού και μαγνητισμός, γεωδαισία (ανάπτυξη της μεθόδου των ελαχίστων τετραγώνων) και πολλούς κλάδους της αστρονομίας.

Ο Καρλ Γκάους γεννήθηκε στις 30 Απριλίου 1777 στο Μπράουνσβαϊγκ της σημερινής Γερμανίας. Πέθανε στις 23 Φεβρουαρίου 1855, Γκέτινγκεν, Βασίλειο του Ανόβερου, νυν Γερμανία). Κατά τη διάρκεια της ζωής του, του απονεμήθηκε ο τιμητικός τίτλος του «Πρίγκιπα των Μαθηματικών». Ήταν ο μόνος γιος φτωχών γονιών. δασκάλους του σχολείουεντυπωσιάστηκαν τόσο πολύ από τις μαθηματικές και γλωσσικές του ικανότητες που στράφηκαν στον Δούκα του Μπράνσγουικ για υποστήριξη και ο Δούκας έδωσε χρήματα για να συνεχίσει τις σπουδές του στο σχολείο και στο Πανεπιστήμιο του Γκέτινγκεν (το 1795-98). Ο Γκάους έλαβε το διδακτορικό του το 1799 από το Πανεπιστήμιο του Χέλμστεντ.

Ανακαλύψεις στον τομέα της φυσικής

Στα έτη 1830-1840, ο Gauss έδωσε μεγάλη προσοχή στα προβλήματα της φυσικής. Το 1833, σε στενή συνεργασία με τον Wilhelm Weber, ο Gauss κατασκεύασε τον πρώτο ηλεκτρομαγνητικό τηλέγραφο της Γερμανίας. Το 1839, ο Gauss δημοσίευσε το έργο του "The General Theory of Attractive and Repulsive Forces Acting Inversely as the Square of Distance", στο οποίο σκιαγραφεί. τις κύριες διατάξεις της θεωρίας του δυναμικού και αποδεικνύει το περίφημο θεώρημα Gauss-Ostrogradsky. Το έργο "Dioptric Studies" (1840) του Gauss είναι αφιερωμένο στη θεωρία της απεικόνισης σε πολύπλοκα οπτικά συστήματα.

Φόρμουλες που σχετίζονται με την αρχή λειτουργίας του όπλου.

Κινητική ενέργεια του βλήματος

https://pandia.ru/text/80/101/images/image003_56.gif" alt="~m" width="17"> - масса снаряда!}
- η ταχύτητά του

Ενέργεια που αποθηκεύεται σε έναν πυκνωτή

https://pandia.ru/text/80/101/images/image006_39.gif" alt="~U" width="14" height="14 src="> - напряжение конденсатора!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image008_36.gif" alt="~T = (\pi\sqrt(LC) \πάνω από 2)" width="100" height="45 src=">!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image007_39.gif" alt="~C" width="14" height="14 src="> - ёмкость!}

Χρόνος λειτουργίας του επαγωγέα

Αυτός είναι ο χρόνος κατά τον οποίο το EMF του επαγωγέα ανεβαίνει στη μέγιστη τιμή του (πλήρης εκφόρτιση του πυκνωτή) και πέφτει εντελώς στο 0.

https://pandia.ru/text/80/101/images/image009_33.gif" alt="~L" width="13" height="14 src="> - индуктивность!}

https://pandia.ru/text/80/101/images/image011_23.gif" alt=" πολυστρωματική επαγωγή πηνίου, τύπος" width="201" height="68 src=">!}

Υπολογίζουμε την αυτεπαγωγή λαμβάνοντας υπόψη την παρουσία ενός καρφιού μέσα στο πηνίο. Επομένως, λαμβάνουμε τη σχετική μαγνητική διαπερατότητα περίπου 100-500. Για την κατασκευή του όπλου φτιάξαμε το δικό μας πηνίο με αριθμό στροφών 350 (7 στρώματα των 50 στροφών το καθένα), λάβαμε ένα πηνίο με επαγωγή 13,48 μH.

Υπολογίζουμε την αντίσταση των συρμάτων χρησιμοποιώντας τον τυπικό τύπο.

Όσο λιγότερη αντίσταση τόσο το καλύτερο. Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι ένα σύρμα μεγάλης διαμέτρου είναι καλύτερο, αλλά αυτό προκαλεί αύξηση στις γεωμετρικές διαστάσεις του πηνίου και μείωση της πυκνότητας του μαγνητικού πεδίου στη μέση του, οπότε πρέπει να αναζητήσετε εδώ τη χρυσή τομή σας.

Από την ανάλυση της βιβλιογραφίας, καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι για ένα πιστόλι Gauss, ένα σπιτικό χάλκινο σύρμα περιέλιξης με διάμετρο 0,8-1,2 mm είναι αρκετά αποδεκτό.

Η ισχύς των ενεργών απωλειών βρίσκεται με τον τύπο [W] Όπου: I - ρεύμα σε αμπέρ, R - ενεργή αντίσταση καλωδίων σε ohms.

Σε αυτήν την εργασία, δεν υποθέσαμε τη μέτρηση της ισχύος ρεύματος και τον υπολογισμό των απωλειών, αυτά είναι ερωτήματα μελλοντική δουλέιαόπου σχεδιάζουμε να προσδιορίσουμε το ρεύμα και την ενέργεια του πηνίου..jpg" width="552" height="449"> .gif" width="12" height="23"> ;https://pandia.ru/text/80/101/images/image021_8.jpg" width="599 height=906" height="906">

ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΜΟΝΤΕΛΟΥ.

Για να προσδιορίσουμε την απόδοση, πραγματοποιήσαμε το ακόλουθο πείραμα: εκτοξεύσαμε ένα βλήμα γνωστής μάζας σε ένα μήλο γνωστής μάζας. Το μήλο κρεμόταν σε μια κλωστή μήκους 1 μ. Προσδιορίσαμε την απόσταση που θα παρεκκλίνει το μήλο. Σύμφωνα με αυτή την απόκλιση, προσδιορίζουμε το ύψος της ανόδου, χρησιμοποιώντας το Πυθαγόρειο θεώρημα.

Τα αποτελέσματα των πειραμάτων για τον υπολογισμό της απόδοσης

Πίνακας Νο. 1

Οι κύριοι υπολογισμοί βασίζονται στους νόμους διατήρησης:

Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας, προσδιορίζουμε την ταχύτητα του βλήματος, μαζί με το μήλο:

https://pandia.ru/text/80/101/images/image024_15.gif" width="65" height="27 src=">

https://pandia.ru/text/80/101/images/image026_16.gif" width="129" height="24">

https://pandia.ru/text/80/101/images/image029_14.gif" width="373" height="69 src=">

0 "style="border-collapse:collapse">

Ο πίνακας δείχνει ότι η δύναμη της βολής εξαρτάται από τον τύπο του βλήματος και τη μάζα του, αφού το τρυπάνι ζυγίζει όσο 4 βελόνες μαζί, αλλά είναι πιο παχύ, πιο συμπαγές, επομένως η κινητική του ενέργεια είναι μεγαλύτερη.

Βαθμοί διείσδυσης από κελύφη διαφορετικών σωμάτων:

Τύπος στόχου: φύλλο σημειωματάριου.

Όλα είναι ξεκάθαρα εδώ, το φύλλο σπάει τέλεια.

Τύπος στόχου: Τετράδιο 18 φύλλων .

Δεν πήραμε το τρυπάνι, καθώς είναι αμβλύ, αλλά η επιστροφή είναι σημαντική.

Σε αυτή την περίπτωση, τα βλήματα είχαν αρκετή ενέργεια για να τρυπήσουν το σημειωματάριο, αλλά όχι αρκετή ενέργεια για να ξεπεράσουν τη δύναμη της τριβής και να πετάξουν έξω από την άλλη πλευρά. Εδώ, πολλά εξαρτώνται από τη διεισδυτική ικανότητα του βλήματος, δηλαδή από το σχήμα και από την τραχύτητά του.

Συμπέρασμα.

Σκοπός της εργασίας μας ήταν να μελετήσουμε τη συσκευή ενός επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας (όπλο Gauss), καθώς και τις αρχές λειτουργίας και εφαρμογής του. Συναρμολογήστε ένα μοντέλο λειτουργίας του κανονιού Gauss και προσδιορίστε την απόδοσή του.

Έχουμε φτάσει στο στόχο: έκανε ένα πειραματικό μοντέλο εργασίας ενός επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας (όπλο Gauss), απλοποιώντας τα σχήματα που είναι διαθέσιμα στο Διαδίκτυο και προσαρμόζοντας το μοντέλο σε ένα δίκτυο AC με τυπικά χαρακτηριστικά.

Προσδιόρισε την αποτελεσματικότητα του προκύπτοντος μοντέλου. Η απόδοση αποδείχθηκε περίπου 1%. Η αποτελεσματικότητα είναι μικρής σημασίας, κάτι που επιβεβαιώνει όλα όσα μάθαμε από τη βιβλιογραφία.

Μετά τη διεξαγωγή της μελέτης, καταλήξαμε στα ακόλουθα συμπεράσματα:

1. Είναι πολύ πιθανό να συναρμολογήσετε ένα λειτουργικό πρωτότυπο ενός επιταχυντή ηλεκτρομαγνητικής μάζας στο σπίτι.

2. Η χρήση της επιτάχυνσης ηλεκτρομαγνητικής μάζας έχει μεγάλες προοπτικές στο μέλλον.

3. Τα ηλεκτρομαγνητικά όπλα μπορούν να αντικαταστήσουν άξια τα πυροβόλα όπλα μεγάλου διαμετρήματος.Αυτό θα είναι ιδιαίτερα δυνατό όταν δημιουργούνται συμπαγείς πηγές ενέργειας.

Βιβλιογραφία:

1. Wikipedia http://ru. wikipedia. org

2. Κύριοι τύποι EMO (2010) http://www. gauss2k. Ανθρωποι. ru/index. htm

3. Νέο ηλεκτρομαγνητικό όπλο 2010

http://vpk. όνομα/ειδήσεις/40378_novoe_elektromagnitnoe_oruzhie_vyizyivaet_vseobshii_interes. html

4. Όλα για το κανόνι Gauss
http://catarmorgauss. ucoz. en/forum/6-38-1

5. www. ποπμεχ. en

6. gauss2k. Ανθρωποι. en

7. www. η φυσικη. en

8 www. sfiz. en

12. Φυσική: ένα εγχειρίδιο για τη 10η τάξη με μια εις βάθος μελέτη της φυσικής /, κ.λπ. εκδ. , . – Μ.: Διαφωτισμός, 2009.

13. Φυσική: ένα εγχειρίδιο για την τάξη 11 με μια σε βάθος μελέτη της φυσικής /, κ.λπ. εκδ. , . – Μ.: Διαφωτισμός, 2010.

Παρουσιάζουμε ένα κύκλωμα ενός ηλεκτρομαγνητικού όπλου σε ένα χρονόμετρο NE555 και ένα τσιπ 4017B.

Η αρχή της λειτουργίας ενός ηλεκτρομαγνητικού (gauss-) όπλου βασίζεται στην ταχεία διαδοχική λειτουργία των ηλεκτρομαγνητών L1-L4, καθένας από τους οποίους δημιουργεί μια πρόσθετη δύναμη που επιταχύνει τη φόρτιση του μετάλλου. Ο χρονοδιακόπτης NE555 στέλνει παλμούς στο τσιπ 4017 με περίοδο περίπου 10 ms, η συχνότητα παλμού σηματοδοτείται από το LED D1.

Όταν πατηθεί το κουμπί PB1, το μικροκύκλωμα IC2 ανοίγει διαδοχικά τρανζίστορ από TR1 έως TR4 με το ίδιο διάστημα, στο κύκλωμα συλλέκτη του οποίου περιλαμβάνονται οι ηλεκτρομαγνήτες L1-L4.

Για να φτιάξουμε αυτούς τους ηλεκτρομαγνήτες, χρειαζόμαστε έναν χάλκινο σωλήνα μήκους 25 cm και διαμέτρου 3 mm. Κάθε πηνίο περιέχει 500 στροφές από εμαγιέ σύρμα 0,315 mm. Τα πηνία πρέπει να είναι κατασκευασμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να κινούνται ελεύθερα. Ένα κομμάτι καρφιού μήκους 3 cm και διαμέτρου 2 mm λειτουργεί ως βλήμα.

Το πιστόλι μπορεί να τροφοδοτηθεί τόσο από μπαταρία 25 V όσο και από ηλεκτρικό ρεύμα.

Αλλάζοντας τη θέση των ηλεκτρομαγνητών, επιτυγχάνουμε το καλύτερο αποτέλεσμα, από το παραπάνω σχήμα φαίνεται ότι το διάστημα μεταξύ κάθε πηνίου αυξάνεται - αυτό οφείλεται στην αύξηση της ταχύτητας του βλήματος.

Αυτό, φυσικά, δεν είναι ένα πραγματικό όπλο Gauss, αλλά ένα λειτουργικό πρωτότυπο, βάσει του οποίου είναι δυνατό, ενισχύοντας το κύκλωμα, να συναρμολογηθεί ένα πιο ισχυρό όπλο Gauss.

Άλλοι τύποι ηλεκτρομαγνητικών όπλων.

Εκτός από τους επιταχυντές μαγνητικής μάζας, υπάρχουν πολλοί άλλοι τύποι όπλων που χρησιμοποιούν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια για να λειτουργήσουν. Εξετάστε τα πιο διάσημα και κοινά είδη τους.

Επιταχυντές ηλεκτρομαγνητικής μάζας.

Εκτός από τα "όπλα Gauss", υπάρχουν τουλάχιστον 2 τύποι επιταχυντών μάζας - επαγωγικοί επιταχυντές μάζας (πηνίο Thompson) και επιταχυντές μάζας σιδηροτροχιάς, γνωστοί και ως "rail guns" (από το αγγλικό "Rail gun" - rail gun).

Η λειτουργία του επαγωγικού επιταχυντή μάζας βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Σε μια επίπεδη περιέλιξη δημιουργείται ένα ταχέως αυξανόμενο ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο προκαλεί εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο στον χώρο γύρω. Ένας πυρήνας φερρίτη εισάγεται στην περιέλιξη, στο ελεύθερο άκρο του οποίου τοποθετείται ένας δακτύλιος από αγώγιμο υλικό. Κάτω από τη δράση μιας εναλλασσόμενης μαγνητικής ροής που διεισδύει στον δακτύλιο, δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα σε αυτόν, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο αντίθετης κατεύθυνσης σε σχέση με το πεδίο περιέλιξης. Με το πεδίο του, ο δακτύλιος αρχίζει να απωθεί από το πεδίο περιέλιξης και επιταχύνεται, πετώντας από το ελεύθερο άκρο της ράβδου φερρίτη. Όσο πιο σύντομος και ισχυρότερος είναι ο παλμός ρεύματος στην περιέλιξη, τόσο πιο ισχυρός είναι ο δακτύλιος.

Διαφορετικά, λειτουργεί ο επιταχυντής μάζας σιδηροτροχιάς. Σε αυτό, ένα αγώγιμο βλήμα κινείται μεταξύ δύο σιδηροτροχιών - ηλεκτροδίων (από το οποίο πήρε το όνομά του - ένα όπλο), μέσω των οποίων τροφοδοτείται ρεύμα.

Η πηγή ρεύματος είναι συνδεδεμένη με τις ράγες στη βάση τους, έτσι το ρεύμα ρέει, σαν να λέγαμε, στην καταδίωξη του βλήματος και το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από τους αγωγούς που μεταφέρουν ρεύμα συγκεντρώνεται πλήρως πίσω από το αγώγιμο βλήμα. Σε αυτή την περίπτωση, το βλήμα είναι ένας αγωγός που μεταφέρει ρεύμα τοποθετημένος σε ένα κάθετο μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τις ράγες. Σύμφωνα με όλους τους νόμους της φυσικής, η δύναμη Lorentz δρα στο βλήμα, κατευθυνόμενη προς την αντίθετη κατεύθυνση από το σημείο σύνδεσης της σιδηροτροχιάς και επιταχύνοντας το βλήμα. Πολλά σοβαρά προβλήματα σχετίζονται με την κατασκευή ενός όπλου - ο παλμός ρεύματος πρέπει να είναι τόσο ισχυρός και απότομος ώστε το βλήμα να μην έχει χρόνο να εξατμιστεί (εξάλλου, ένα τεράστιο ρεύμα ρέει μέσα από αυτό!), αλλά μια επιταχυνόμενη δύναμη θα προκύπτουν που το επιταχύνουν προς τα εμπρός. Επομένως, το υλικό του βλήματος και της σιδηροτροχιάς θα πρέπει να έχουν την υψηλότερη δυνατή αγωγιμότητα, το βλήμα θα πρέπει να έχει όσο το δυνατόν μικρότερη μάζα και η πηγή ρεύματος πρέπει να έχει όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ισχύ και μικρότερη αυτεπαγωγή. Ωστόσο, η ιδιαιτερότητα του επιταχυντή σιδηροτροχιάς είναι ότι είναι ικανός να επιταχύνει εξαιρετικά μικρές μάζες σε εξαιρετικά υψηλές ταχύτητες. Στην πράξη, οι ράγες είναι κατασκευασμένες από χαλκό χωρίς οξυγόνο επικαλυμμένο με ασήμι, οι ράβδοι αλουμινίου χρησιμοποιούνται ως βλήματα, μια μπαταρία πυκνωτών υψηλής τάσης χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας και πριν μπουν στις ράγες, προσπαθούν να δώσουν στο βλήμα τόση ποσότητα αρχική ταχύτητα όσο το δυνατόν, χρησιμοποιώντας πνευματικά όπλα ή πυροβόλα όπλα.

Εκτός από τους μαζικούς επιταχυντές, τα ηλεκτρομαγνητικά όπλα περιλαμβάνουν πηγές ισχυρής ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας όπως λέιζερ και μαγνητρόνια.

Όλοι γνωρίζουν το λέιζερ. Αποτελείται από ένα σώμα εργασίας στο οποίο δημιουργείται ένας αντίστροφος πληθυσμός κβαντικών επιπέδων από ηλεκτρόνια κατά τη διάρκεια μιας βολής, έναν συντονιστή για την αύξηση της εμβέλειας των φωτονίων μέσα στο σώμα εργασίας και μια γεννήτρια που θα δημιουργήσει αυτόν τον πολύ αντίστροφο πληθυσμό. Κατ' αρχήν, ένας αντίστροφος πληθυσμός μπορεί να δημιουργηθεί σε οποιαδήποτε ουσία και στην εποχή μας είναι πιο εύκολο να πούμε από τι ΔΕΝ αποτελούνται τα λέιζερ.

Τα λέιζερ μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με το λειτουργικό ρευστό: ρουμπίνι, CO2, αργό, ήλιο-νέον, στερεά κατάσταση (GaAs), αλκοόλ κ.λπ., ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας: παλμικό, cw, ψευδο-συνεχές, μπορούν να ταξινομηθούν ανάλογα με τον αριθμό των κβαντικών επιπέδων που χρησιμοποιούνται: 3 επιπέδων, 4 επιπέδων, 5 επιπέδων. Τα λέιζερ ταξινομούνται επίσης ανάλογα με τη συχνότητα της παραγόμενης ακτινοβολίας - μικροκύματα, υπέρυθρες, πράσινες, υπεριώδεις, ακτίνες Χ κ.λπ. Η απόδοση λέιζερ συνήθως δεν υπερβαίνει το 0,5%, αλλά τώρα η κατάσταση έχει αλλάξει - τα λέιζερ ημιαγωγών (λέιζερ στερεάς κατάστασης βασισμένα σε GaAs) έχουν απόδοση άνω του 30% και σήμερα μπορούν να έχουν ισχύ εξόδου έως και 100 (!) W , δηλ. συγκρίσιμο με ισχυρά "κλασικά" λέιζερ ρουμπίνι ή CO2. Επιπλέον, υπάρχουν αεριοδυναμικά λέιζερ που είναι λιγότερο παρόμοια με άλλους τύπους λέιζερ. Η διαφορά τους είναι ότι είναι ικανά να παράγουν μια συνεχή δέσμη τεράστιας ισχύος, η οποία τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για στρατιωτικούς σκοπούς. Στην ουσία, ένα αεριοδυναμικό λέιζερ είναι ένας κινητήρας τζετ, στον οποίο υπάρχει αντηχείο κάθετο στη ροή του αερίου. Το αέριο πυρακτώσεως που εξέρχεται από το ακροφύσιο βρίσκεται σε κατάσταση πληθυσμιακής αναστροφής.

Αξίζει να προσθέσετε έναν συντονιστή σε αυτό - και μια ροή φωτονίων πολλών μεγαβάτ θα πετάξει στο διάστημα.

Πιστόλια μικροκυμάτων - η κύρια λειτουργική μονάδα είναι το magnetron - μια ισχυρή πηγή ακτινοβολίας μικροκυμάτων. Το μειονέκτημα των πυροβόλων όπλων μικροκυμάτων είναι ο υπερβολικός κίνδυνος χρήσης τους ακόμη και σε σύγκριση με τα λέιζερ - η ακτινοβολία μικροκυμάτων αντανακλάται καλά από τα εμπόδια και στην περίπτωση πυροβολισμών σε εσωτερικούς χώρους, κυριολεκτικά τα πάντα μέσα θα εκτεθούν σε ακτινοβολία! Επιπλέον, η ισχυρή ακτινοβολία μικροκυμάτων είναι θανατηφόρα για κάθε ηλεκτρονικό εξοπλισμό, κάτι που πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη.

Και γιατί, στην πραγματικότητα, ακριβώς το «όπλο Gauss», και όχι εκτοξευτές δίσκων Thompson, σιδηροδρομικά όπλα ή όπλα δοκών;

Γεγονός είναι ότι από όλους τους τύπους ηλεκτρομαγνητικών όπλων, το όπλο Gauss είναι το πιο εύκολο στην κατασκευή. Επιπλέον, έχει αρκετά υψηλή απόδοση σε σύγκριση με άλλα ηλεκτρομαγνητικά σκοπευτικά και μπορεί να λειτουργεί σε χαμηλές τάσεις.

Στο επόμενο επίπεδο πολυπλοκότητας βρίσκονται οι επαγωγικοί επιταχυντές - δισκοβολητές Thompson (ή μετασχηματιστές). Η λειτουργία τους απαιτεί ελαφρώς υψηλότερες τάσεις από τα συμβατικά Gaussians, τότε, ίσως, τα λέιζερ και τα μικροκύματα είναι τα πιο περίπλοκα και στην τελευταία θέση είναι το railgun, που απαιτεί ακριβά δομικά υλικά, άψογο υπολογισμό και ακρίβεια κατασκευής, μια ακριβή και ισχυρή πηγή ενέργειας. (μια μπαταρία πυκνωτών υψηλής τάσης) και πολλά άλλα ακριβά πράγματα.

Επιπλέον, το όπλο Gauss, παρά την απλότητά του, έχει ένα απίστευτα μεγάλο πεδίο για σχεδιαστικές λύσεις και μηχανολογική έρευνα - επομένως αυτή η κατεύθυνση είναι αρκετά ενδιαφέρουσα και πολλά υποσχόμενη.

DIY πιστόλι μικροκυμάτων

Πρώτα απ 'όλα, σας προειδοποιώ: αυτό το όπλο είναι πολύ επικίνδυνο, χρησιμοποιήστε τη μέγιστη δυνατή προσοχή στην κατασκευή και τη λειτουργία!

Με λίγα λόγια, σε προειδοποίησα. Και τώρα ας ξεκινήσουμε την κατασκευή.

Παίρνουμε οποιονδήποτε φούρνο μικροκυμάτων, κατά προτίμηση τον πιο χαμηλής κατανάλωσης και φθηνότερο.

Αν καεί, δεν πειράζει - αρκεί να λειτουργεί το magnetron. Εδώ είναι το απλοποιημένο διάγραμμα και η εσωτερική του όψη.

1. Φωτιστικό.
2. Τρύπες εξαερισμού.
3. Μαγνήτρον.
4. Κεραία.
5. Κυματοδηγός.
6. Πυκνωτής.
7. Μετασχηματιστής.
8. Πίνακας ελέγχου.
9. Οδηγήστε.
10. Περιστρεφόμενος δίσκος.
11. Διαχωριστής με κυλίνδρους.
12. Μάνταλο πόρτας.

Στη συνέχεια, εξάγουμε αυτό το ίδιο μαγνητρόν από εκεί. Το magnetron αναπτύχθηκε ως μια ισχυρή γεννήτρια ηλεκτρομαγνητικών ταλαντώσεων στην περιοχή μικροκυμάτων για χρήση σε συστήματα ραντάρ. Οι φούρνοι μικροκυμάτων έχουν μαγνητρόνια με συχνότητα μικροκυμάτων 2450 MHz. Η λειτουργία του μαγνητρονίου χρησιμοποιεί τη διαδικασία της κίνησης των ηλεκτρονίων παρουσία δύο πεδίων - μαγνητικού και ηλεκτρικού, κάθετα μεταξύ τους. Το magnetron είναι ένας λαμπτήρας ή δίοδος δύο ηλεκτροδίων που περιέχει μια κάθοδο πυρακτώσεως που εκπέμπει ηλεκτρόνια και μια ψυχρή άνοδο. Το μαγνήτρον τοποθετείται σε εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.

Φτιάξτο μόνος σου όπλο Gauss

Η άνοδος μαγνητρονίου έχει μια πολύπλοκη μονολιθική δομή με ένα σύστημα συντονιστών που είναι απαραίτητοι για να περιπλέξουν τη δομή του ηλεκτρικού πεδίου μέσα στο μαγνήτρον. Το μαγνητικό πεδίο δημιουργείται από πηνία με ρεύμα (ηλεκτρομαγνήτης), ανάμεσα στους πόλους των οποίων τοποθετείται ένα μάγνητρο. Εάν δεν υπήρχε μαγνητικό πεδίο, τότε τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο χωρίς ουσιαστική αρχική ταχύτητα θα κινούνταν στο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος ευθειών κάθετων στην κάθοδο και όλα θα έπεφταν στην άνοδο. Με την παρουσία ενός κάθετου μαγνητικού πεδίου, οι τροχιές των ηλεκτρονίων κάμπτονται από τη δύναμη Lorentz.

Τα μεταχειρισμένα magnetron πωλούνται στο ραδιοφωνικό μας παζάρι για 15 χρόνια.

Αυτό είναι ένα magnetron στην κοπή και χωρίς καλοριφέρ.

Τώρα πρέπει να μάθετε πώς να το τροφοδοτήσετε. Το διάγραμμα δείχνει ότι η απαιτούμενη λάμψη είναι 3V 5A και η άνοδος είναι 3kV 0,1A. Οι υποδεικνυόμενες τιμές ισχύος ισχύουν για μαγνητρόνια από αδύναμα μικροκύματα και για ισχυρά μπορεί να είναι κάπως μεγαλύτερες. Η ισχύς μαγνητρόν των σύγχρονων φούρνων μικροκυμάτων είναι περίπου 700 Watt.

Για τη συμπαγή και κινητικότητα του πιστολιού μικροκυμάτων, αυτές οι τιμές μπορούν να μειωθούν κάπως - εάν συμβεί μόνο η παραγωγή. Θα τροφοδοτήσουμε το magnetron από έναν μετατροπέα με μια μπαταρία από έναν υπολογιστή αδιάλειπτης παροχής ρεύματος.

Αξία διαβατηρίου 12 βολτ 7,5 αμπέρ. Λίγα λεπτά μάχης θα είναι αρκετά. Η λάμψη μαγνητρόν είναι 3V, τη λαμβάνουμε χρησιμοποιώντας το μικροκύκλωμα σταθεροποιητή LM150.

Είναι επιθυμητό να ενεργοποιήσετε τη λάμψη λίγα δευτερόλεπτα πριν ενεργοποιήσετε την τάση ανόδου. Και παίρνουμε κιλοβολτ στην άνοδο από τον μετατροπέα (βλ. παρακάτω διάγραμμα).

Η ισχύς για τη λάμψη και το P210 παρέχεται ενεργοποιώντας τον κεντρικό διακόπτη εναλλαγής λίγα δευτερόλεπτα πριν από τη λήψη και η ίδια η βολή γίνεται με το κουμπί που παρέχει ρεύμα στον κύριο ταλαντωτή του P217. Τα δεδομένα του μετασχηματιστή λαμβάνονται από το ίδιο αντικείμενο, μόνο το δευτερεύον Tr2 τυλίγεται με 2000 - 3000 στροφές PEL0.2. Από την προκύπτουσα περιέλιξη, η αλλαγή τροφοδοτείται στον απλούστερο ανορθωτή μισού κύματος.

Ένας πυκνωτής υψηλής τάσης και μια δίοδος μπορούν να ληφθούν από τον φούρνο μικροκυμάτων ή εάν δεν αντικατασταθούν από 0,5 microfarad - 2kV, δίοδος - KTs201E.

Για την κατευθυντικότητα της ακτινοβολίας, και κόβοντας τους ανάποδους λοβούς (για να μην αγκιστρώνεται μόνος του), τοποθετούμε το μάγνητρον στην κόρνα. Για να το κάνουμε αυτό, χρησιμοποιούμε ένα μεταλλικό κέρατο από σχολικές καμπάνες ή ηχεία σταδίου. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορείτε να πάρετε ένα κυλινδρικό λίτρο βάζοαπό κάτω από το χρώμα.

Ολόκληρο το πιστόλι μικροκυμάτων τοποθετείται σε περίβλημα κατασκευασμένο από παχύ σωλήνα διαμέτρου 150-200 mm.

Λοιπόν, το όπλο είναι έτοιμο. Μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε για να κάψετε τον ενσωματωμένο υπολογιστή και τους συναγερμούς στα αυτοκίνητα, να κάψετε τα μυαλά και τις τηλεοράσεις των κακών γειτόνων, να κυνηγήσετε πλάσματα που τρέχουν και πετούν. Ελπίζω να μην ξεκινήσετε ποτέ αυτό το εργαλείο μικροκυμάτων - για τη δική σας ασφάλεια.

Συντάχθηκε από: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

ΠΡΟΣΟΧΗ!

Όπλο Gauss (τουφέκι Gauss)

Άλλα ονόματα: gauss gun, gauss gun, gauss rifle, gauss gun, booster rifle.

Το τουφέκι Gauss (ή η μεγαλύτερη παραλλαγή του, το πυροβόλο όπλο gauss), όπως και το railgun, είναι ένα ηλεκτρομαγνητικό όπλο.

Όπλο Gauss

Προς το παρόν, δεν υπάρχουν πολεμικά βιομηχανικά σχέδια, αν και ορισμένα εργαστήρια (κυρίως ερασιτεχνικά και πανεπιστημιακά) συνεχίζουν να εργάζονται σκληρά για τη δημιουργία αυτών των όπλων. Το σύστημα πήρε το όνομά του από τον Γερμανό επιστήμονα Carl Gauss (1777-1855). Με τι τρόμο απονεμήθηκε στον μαθηματικό μια τέτοια τιμή, προσωπικά δεν μπορώ να καταλάβω (δεν μπορώ ακόμα, ή μάλλον δεν έχω τις σχετικές πληροφορίες). Ο Gauss είχε πολύ λιγότερη σχέση με τη θεωρία του ηλεκτρομαγνητισμού από ό,τι, για παράδειγμα, ο Oersted, ο Ampère, ο Faraday ή ο Maxwell, αλλά, ωστόσο, το όπλο πήρε το όνομά του. Το όνομα κόλλησε και επομένως θα το χρησιμοποιήσουμε.

Λειτουργική αρχή:
Ένα τουφέκι Gauss αποτελείται από πηνία (ισχυρούς ηλεκτρομαγνήτες) τοποθετημένα σε μια κάννη από διηλεκτρικό. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, οι ηλεκτρομαγνήτες ενεργοποιούνται για μια σύντομη στιγμή ο ένας μετά τον άλλο προς την κατεύθυνση από δέκτηςστο ρύγχος. Με τη σειρά τους έλκουν μια ατσάλινα σφαίρα (βελόνα, βέλος ή βλήμα, αν μιλάμε για κανόνι) προς το μέρος τους και έτσι την επιταχύνουν σε σημαντικές ταχύτητες.

Πλεονεκτήματα όπλων:
1. Χωρίς φυσίγγιο. Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε σημαντικά τη χωρητικότητα του καταστήματος. Για παράδειγμα, ένας γεμιστήρας που χωράει 30 φυσίγγια μπορεί να φορτώσει 100-150 σφαίρες.
2. Υψηλός ρυθμός πυρκαγιάς. Θεωρητικά, το σύστημα επιτρέπει την επιτάχυνση της επόμενης σφαίρας να ξεκινήσει ακόμη και πριν η προηγούμενη φύγει από την κάννη.
3. Ήσυχο σουτ. Η ίδια η σχεδίαση του όπλου σάς επιτρέπει να απαλλαγείτε από τα περισσότερα ακουστικά στοιχεία της βολής (δείτε κριτικές), επομένως η βολή από τουφέκι gauss μοιάζει με μια σειρά από ανεπαίσθητα σκάσματα.
4. Έλλειψη φλας αποκάλυψης. Αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα χρήσιμη τη νύχτα.
5. Χαμηλή απόδοση. Για το λόγο αυτό, όταν εκτοξεύεται, η κάννη του όπλου πρακτικά δεν σηκώνεται και επομένως η ακρίβεια της πυρκαγιάς αυξάνεται.
6. Αξιοπιστία. Το τουφέκι gauss δεν χρησιμοποιεί φυσίγγια και επομένως το ζήτημα των πυρομαχικών κακής ποιότητας εξαφανίζεται αμέσως. Εάν, εκτός από αυτό, θυμηθούμε την απουσία μηχανισμού σκανδάλης, τότε η ίδια η έννοια της «αστοχίας» μπορεί να ξεχαστεί, καθώς φρικτό όνειρο.
7. Αυξημένη αντοχή στη φθορά. Αυτή η ιδιότητα οφείλεται στον μικρό αριθμό κινούμενων μερών, στα χαμηλά φορτία εξαρτημάτων και εξαρτημάτων κατά την πυροδότηση και στην απουσία προϊόντων καύσης πυρίτιδας.
8. Δυνατότητα χρήσης τόσο σε ανοιχτό χώρο όσο και σε ατμόσφαιρες που καταστέλλουν την καύση της πυρίτιδας.
9. Ρυθμιζόμενη ταχύτητα σφαίρας. Αυτή η λειτουργία επιτρέπει, εάν είναι απαραίτητο, να μειώσει την ταχύτητα της σφαίρας κάτω από τον ήχο. Ως αποτέλεσμα, τα χαρακτηριστικά σκάει εξαφανίζονται και το τουφέκι gauss γίνεται εντελώς αθόρυβο και επομένως κατάλληλο για μυστικές ειδικές επιχειρήσεις.

Μειονεκτήματα όπλων:
Μεταξύ των ελλείψεων των τουφεκιών Gauss, αναφέρονται συχνά τα ακόλουθα: χαμηλή απόδοση, υψηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλό βάρος και διαστάσεις, μεγάλος χρόνος επαναφόρτισης πυκνωτή κ.λπ. Θέλω να πω ότι όλα αυτά τα προβλήματα οφείλονται μόνο στο επίπεδο ανάπτυξης της σύγχρονης τεχνολογίας . Στο μέλλον, κατά τη δημιουργία συμπαγών και ισχυρών πηγών ισχύος, χρησιμοποιώντας νέα δομικά υλικά και υπεραγωγούς, το όπλο Gauss μπορεί πραγματικά να γίνει ένα ισχυρό και αποτελεσματικό όπλο.

Στη λογοτεχνία, φυσικά φανταστική, ο William Keith όπλισε τους λεγεωνάριους με ένα τουφέκι gauss στον πέμπτο κύκλο του Foreign Legion. (Ένα από τα αγαπημένα μου βιβλία!) Χρησιμοποιήθηκε επίσης από τους μιλιταριστές από τον πλανήτη Klisand, που έφεραν τον Jim de Grise στο μυθιστόρημα του Garrison "Revenge of the Stainless Steel Rat". Λένε ότι ο γκαουσιανισμός βρίσκεται επίσης σε βιβλία από τη σειρά S.T.A.L.K.E.R., αλλά έχω διαβάσει μόνο πέντε από αυτά. Δεν βρήκα κάτι τέτοιο, αλλά δεν θα μιλήσω για άλλους.

Όσο για την προσωπική μου δουλειά, στο νέο μου μυθιστόρημα «Marauders» παρουσίασα την καραμπίνα Gauss «Metel-16» που κατασκευάστηκε από την Τούλα στον κεντρικό μου χαρακτήρα Σεργκέι Κορν. Είναι αλήθεια ότι το κατείχε μόνο στην αρχή του βιβλίου. Παρά όλα αυτά κύριος χαρακτήραςτελικά, πράγμα που σημαίνει ότι του αξίζει ένα πιο εντυπωσιακό όπλο.

Oleg Shovkunenko

Κριτικές και σχόλια:

Αλέξανδρος 29/12/13
Σύμφωνα με το στοιχείο 3 - μια βολή με υπερηχητική ταχύτητα σφαίρας θα είναι δυνατή σε κάθε περίπτωση. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται ειδικά υποηχητικά φυσίγγια για αθόρυβα όπλα.
Σύμφωνα με το σημείο 5, η ανάκρουση θα είναι εγγενής σε οποιοδήποτε όπλο που πυροβολεί "υλικά αντικείμενα" και εξαρτάται από την αναλογία των μαζών της σφαίρας και του όπλου και την ορμή της δύναμης που επιταχύνει τη σφαίρα.
Σύμφωνα με την αξίωση 8 - καμία ατμόσφαιρα δεν μπορεί να επηρεάσει την καύση της πυρίτιδας σε ένα σφραγισμένο φυσίγγιο. Στο διάστημα, τα πυροβόλα όπλα θα πυροβολούν επίσης.
Το πρόβλημα μπορεί να είναι μόνο στη μηχανική σταθερότητα των εξαρτημάτων των όπλων και στις ιδιότητες λιπαντικού σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Αλλά αυτό το ζήτημα είναι επιλύσιμο και το 1972 διεξήχθη δοκιμαστική βολή σε ανοιχτό χώρο από τροχιακό πυροβόλο όπλο από τον στρατιωτικό τροχιακό σταθμό OPS-2 (Salyut-3).

Oleg Shovkunenko
Αλέξανδρε καλά που έγραψες.

Για να είμαι ειλικρινής, έκανα μια περιγραφή του όπλου με βάση τη δική μου κατανόηση του θέματος. Αλλά ίσως κάτι δεν πήγαινε καλά. Ας δούμε τα σημεία μαζί.

Στοιχείο αριθμός 3. «Σιωπή πυροβολισμού».
Από όσο ξέρω, ο ήχος ενός πυροβολισμού από οποιαδήποτε πυροβόλα όπλααποτελείται από πολλά συστατικά:
1) Ο ήχος ή καλύτερα να πούμε οι ήχοι της λειτουργίας του οπλικού μηχανισμού. Αυτά περιλαμβάνουν την πρόσκρουση του επιθετικού στην κάψουλα, το χτύπημα του κλείστρου κ.λπ.
2) Ο ήχος που δημιουργεί τον αέρα που γέμιζε την κάννη πριν τη βολή. Μετατοπίζεται τόσο από τη σφαίρα όσο και από τα αέρια σκόνης που διαρρέουν τα κανάλια κοπής.
3) Ο ήχος που δημιουργούν τα ίδια τα αέρια σκόνης κατά την απότομη διαστολή και ψύξη.
4) Ήχος που δημιουργείται από ένα ακουστικό κρουστικό κύμα.
Τα τρία πρώτα σημεία δεν ισχύουν καθόλου για τον Γκαουσιανισμό.

Προβλέπω μια ερώτηση για τον αέρα στην κάννη, αλλά σε ένα τουφέκι Gauss, η κάννη δεν χρειάζεται να είναι συμπαγής και σωληνοειδής, πράγμα που σημαίνει ότι το πρόβλημα εξαφανίζεται από μόνο του. Οπότε το σημείο νούμερο 4 παραμένει, μόνο αυτό για το οποίο μιλάς εσύ, Αλέξανδρε. Θέλω να πω ότι το ακουστικό κρουστικό κύμα απέχει πολύ από το πιο δυνατό σημείο της λήψης. Σιγαστήρες σύγχρονα όπλασχεδόν καθόλου αγώνας. Κι όμως, τα πυροβόλα όπλα με σιγαστήρα εξακολουθούν να ονομάζονται αθόρυβα. Επομένως, το Gaussian μπορεί επίσης να ονομαστεί αθόρυβο. Παρεμπιπτόντως, ευχαριστώ πολύ που μου το θύμισες. Ξέχασα να αναφέρω μεταξύ των πλεονεκτημάτων του όπλου gauss τη δυνατότητα ρύθμισης της ταχύτητας της σφαίρας. Μετά από όλα, είναι δυνατό να ρυθμίσετε μια λειτουργία υποηχητικού (που θα κάνει το όπλο εντελώς αθόρυβο και προορισμένο για κρυφές ενέργειες σε στενή μάχη) και υπερηχητικό (αυτό είναι για πραγματικό πόλεμο).

Στοιχείο αριθμός 5. «Σχεδόν καμία ανάκρουση».
Φυσικά, υπάρχει και επιστροφή στο gassovka. Πού χωρίς αυτήν;! Ο νόμος της διατήρησης της ορμής δεν έχει ακόμη ακυρωθεί. Μόνο η αρχή της λειτουργίας ενός τουφεκιού gauss θα το κάνει να μην είναι εκρηκτικό, όπως σε ένα πυροβόλο όπλο, αλλά, όπως ήταν, τεντωμένο και ομαλό, και επομένως πολύ λιγότερο αισθητό στον σκοπευτή. Αν και, για να είμαι ειλικρινής, αυτές είναι μόνο οι υποψίες μου. Μέχρι στιγμής, δεν έχω πυροβολήσει από τέτοιο όπλο :))

Στοιχείο αριθμός 8. "Η δυνατότητα χρήσης και των δύο στο διάστημα ...".
Λοιπόν, για την αδυναμία χρήσης πυροβόλων όπλων απώτερο διάστημαΔεν είπα απολύτως τίποτα. Μόνο που θα χρειαστεί να ξαναγίνει τόσο πολύ, τόσο πολύ τεχνικά προβλήματααποφασίστε ότι είναι πιο εύκολο να δημιουργήσετε ένα όπλο Gauss :)) Όσο για πλανήτες με συγκεκριμένες ατμόσφαιρες, η χρήση πυροβόλων όπλων σε αυτούς μπορεί πραγματικά να είναι όχι μόνο δύσκολη, αλλά και ανασφαλής. Αλλά αυτό είναι ήδη από το τμήμα της φαντασίας, στην πραγματικότητα, με το οποίο ασχολείται ο υπάκουος υπηρέτης σας.

Vyacheslav 05.04.14
ευχαριστώ για ενδιαφέρουσα ιστορίαγια τα όπλα. Όλα είναι πολύ προσιτά και απλωμένα στα ράφια. Ένα άλλο θα ήταν ένα shemku για μεγαλύτερη σαφήνεια.

Oleg Shovkunenko
Βιάτσεσλαβ, έβαλα το σχηματικό, όπως ρώτησες).

ενδιαφέρεται 22.02.15
"Γιατί ένα τουφέκι Gaus;" - Η Wikipedia λέει ότι επειδή έθεσε τα θεμέλια της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού.

Oleg Shovkunenko
Πρώτον, βάσει αυτής της λογικής, η εναέρια βόμβα θα έπρεπε να είχε ονομαστεί «Βόμβα του Νεύτωνα», επειδή πέφτει στο έδαφος, υπακούοντας στον Νόμο της παγκόσμιας έλξης. Δεύτερον, στην ίδια Wikipedia, ο Gauss δεν αναφέρεται καθόλου στο άρθρο «Ηλεκτρομαγνητική αλληλεπίδραση». Είναι καλό που είμαστε όλοι μορφωμένους ανθρώπουςκαι να θυμάστε ότι ο Gauss συνήγαγε το ομώνυμο θεώρημα. Είναι αλήθεια ότι αυτό το θεώρημα περιλαμβάνεται στις γενικότερες εξισώσεις του Maxwell, οπότε εδώ ο Gauss φαίνεται να βρίσκεται και πάλι στο εύρος με το «θέτοντας τα θεμέλια της θεωρίας του ηλεκτρομαγνητισμού».

Ευγένιος 05.11.15
Το τουφέκι Gaus είναι ένα επινοημένο όνομα για το όπλο. Εμφανίστηκε για πρώτη φορά στο θρυλικό μετα-αποκαλυπτικό παιχνίδι Fallout 2.

Ρωμαϊκή 26/11/16
1) για το τι σχέση έχει ο Gauss με το όνομα) διαβάστε στη Wikipedia, αλλά όχι ηλεκτρομαγνητισμός, αλλά το θεώρημα του Gauss, αυτό το θεώρημα είναι η βάση του ηλεκτρομαγνητισμού και είναι η βάση για τις εξισώσεις του Maxwell.
2) ο βρυχηθμός από τη βολή οφείλεται κυρίως στα απότομα διαστελλόμενα αέρια σκόνης. γιατί η σφαίρα είναι υπερηχητική και μετά από 500μ από την κάννη κόπηκε, αλλά δεν ακούγεται βουητό από αυτήν! μόνο ένα σφύριγμα από τον αέρα κόπηκε από το ωστικό κύμα από τη σφαίρα και τέλος!)
3) για το ότι λένε ότι υπάρχουν δείγματα φορητών όπλων και είναι αθόρυβο γιατί λένε ότι η σφαίρα εκεί είναι υποηχητική - αυτό είναι ανοησία! όταν υπάρχουν επιχειρήματα, πρέπει να φτάσετε στο βάθος του θέματος! η βολή είναι αθόρυβη, όχι επειδή η σφαίρα είναι υποηχητική, αλλά επειδή τα αέρια σκόνης δεν ξεφεύγουν από την κάννη εκεί! διαβάστε για το πιστόλι PSS στο Vic.

Oleg Shovkunenko
Ρομάν, είσαι κατά τύχη συγγενής του Γκάους; Με οδυνηρό ζήλο υπερασπίζεσαι το δικαίωμά του σε αυτό το όνομα. Προσωπικά, δεν με νοιάζει, αν αρέσει στον κόσμο, ας υπάρχει και ένα gauss gun. Όσο για όλα τα άλλα, διαβάστε τις κριτικές για το άρθρο, όπου το θέμα της αθόρυβης έχει ήδη συζητηθεί λεπτομερώς. Δεν μπορώ να προσθέσω κάτι νέο σε αυτό.

Ντάσα 12.03.17
Γράφω επιστημονική φαντασία. Γνώμη: Η ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ είναι το όπλο του μέλλοντος. Δεν θα απέδιδα σε έναν ξένο το δικαίωμα να έχει πρωτοκαθεδρία σε αυτό το όπλο. Η Ρωσική ΕΠΙΤΑΧΥΝΣΗ ΣΙΓΟΥΡΑ ΘΑ ΠΑΝΩ ΑΠΟ ΤΗ σάπια δύση. Καλύτερα να μην δίνετε σε έναν σάπιο ξένο το ΔΙΚΑΙΩΜΑ ΝΑ ΑΠΟΚΑΛΕΙ ΟΠΛΟ ΜΕ ΤΟ ΟΝΟΜΑ ΤΟΥ! Οι Ρώσοι είναι γεμάτοι από τους σοφούς τους! (ανάξια ξεχασμένο). Παρεμπιπτόντως, το πολυβόλο Gatling (κανόνι) εμφανίστηκε ΑΡΓΟΤΕΡΑ από το ρωσικό SOROKA (περιστρεφόμενο σύστημα κάννης). Ο Gatling απλώς κατοχύρωσε μια ιδέα που είχε κλαπεί από τη Ρωσία. (Θα τον αποκαλούμε στο εξής Goat Gutl γι' αυτό!). Επομένως, ο Γκάους δεν σχετίζεται επίσης με τα επιταχυνόμενα όπλα!

Oleg Shovkunenko
Ντάσα, ο πατριωτισμός είναι σίγουρα καλός, αλλά μόνο υγιής και λογικός. Αλλά με το όπλο Gauss, όπως λένε, το τρένο έφυγε. Ο όρος έχει ήδη ριζώσει, όπως πολλοί άλλοι. Δεν θα αλλάξουμε τις έννοιες: Διαδίκτυο, καρμπυρατέρ, ποδόσφαιρο κ.λπ. Ωστόσο, δεν είναι τόσο σημαντικό ποιανού όνομα ονομάζεται αυτή ή αυτή η εφεύρεση, το κύριο πράγμα είναι ποιος μπορεί να το φέρει στην τελειότητα ή, όπως στην περίπτωση ενός τουφέκι gauss, τουλάχιστον σε κατάσταση μάχης. Δυστυχώς, δεν έχω ακούσει ακόμη για σοβαρές εξελίξεις των συστημάτων μάχης gauss, τόσο στη Ρωσία όσο και στο εξωτερικό.

Bozhkov Alexander 26.09.17
Ολα ΕΝΤΑΞΕΙ. Μπορείτε όμως να προσθέσετε άρθρα για άλλους τύπους όπλων;: Σχετικά με το πυροβόλο όπλο θερμίτη, ηλεκτρικό όπλο, BFG-9000, βαλλίστρα Gauss, εκτοπλασματικό πολυβόλο.

Γράψε ένα σχόλιο

DIY Gauss Pistol

Παρά το σχετικά μέτριο μέγεθός του, το πιστόλι Gauss είναι το περισσότερο σοβαρό όπλοπου έχουμε φτιάξει ποτέ. Ξεκινώντας από τα πρώτα στάδια της κατασκευής της, η παραμικρή απροσεξία στο χειρισμό της συσκευής ή των επιμέρους εξαρτημάτων της μπορεί να οδηγήσει σε ηλεκτροπληξία.

Όπλο Gauss. Το απλούστερο κύκλωμα

Πρόσεχε!

Το κύριο στοιχείο ισχύος του όπλου μας είναι ένας επαγωγέας

Ακτινογραφία όπλου Gauss

Θέση των επαφών στο κύκλωμα φόρτισης μιας κάμερας μιας χρήσης Kodak

Το να έχεις ένα όπλο που ακόμα και στα παιχνίδια στον υπολογιστή μπορείς να το βρεις μόνο στο εργαστήριο ενός τρελού επιστήμονα ή κοντά σε μια πύλη χρόνου για το μέλλον είναι ωραίο. Για να παρακολουθήσετε πώς οι άνθρωποι που αδιαφορούν για την τεχνολογία προσηλώνουν ακούσια τα μάτια τους στη συσκευή και οι μανιώδεις παίκτες μαζεύουν βιαστικά το σαγόνι τους από το πάτωμα - γι 'αυτό αξίζει να περάσετε μια μέρα συναρμολογώντας ένα όπλο Gauss.

Ως συνήθως, αποφασίσαμε να ξεκινήσουμε με τον απλούστερο σχεδιασμό - ένα πιστόλι επαγωγής ενός πηνίου. Τα πειράματα με την επιτάχυνση βλημάτων πολλαπλών σταδίων αφέθηκαν σε έμπειρους μηχανικούς ηλεκτρονικών ικανών να κατασκευάσουν πολύπλοκο σύστημαενεργοποίηση ισχυρών θυρίστορ και βελτιστοποίηση των ροπών διαδοχικής εναλλαγής των πηνίων. Αντίθετα, εστιάσαμε στη δυνατότητα προετοιμασίας ενός πιάτου με υλικά που είναι ευρέως διαθέσιμα. Οπότε, για να φτιάξεις ένα κανόνι Gauss, πρώτα από όλα πρέπει να πας για ψώνια. Στο κατάστημα ραδιοφώνου πρέπει να αγοράσετε αρκετούς πυκνωτές με τάση 350-400 V και συνολική χωρητικότητα 1000-2000 microfarads, ένα εμαγιέ χάλκινο καλώδιο με διάμετρο 0,8 mm, θήκες μπαταριών για το Krona και δύο τύπου 1,5 volt Μπαταρίες C, διακόπτης εναλλαγής και κουμπί. Ας πάρουμε πέντε κάμερες Kodak μιας χρήσης σε φωτογραφικά είδη, ένα απλό ρελέ τεσσάρων ακίδων από ένα Zhiguli σε ανταλλακτικά αυτοκινήτων, ένα πακέτο καλαμάκια για κοκτέιλ σε «προϊόντα» και ένα πλαστικό πιστόλι, πολυβόλο, κυνηγετικό όπλο, τουφέκι ή οποιοδήποτε άλλο όπλο θέλεις σε «παιχνίδια» θέλεις να μετατραπείς σε όπλο του μέλλοντος.

Κουρδίζουμε σε μουστάκι

Το κύριο στοιχείο ισχύος του όπλου μας είναι ένας επαγωγέας. Με την κατασκευή του, αξίζει να ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του όπλου. Πάρτε ένα κομμάτι καλαμάκι μήκους 30 mm και δύο μεγάλες ροδέλες (πλαστικές ή χαρτόνι), συναρμολογήστε τις σε μια μπομπίνα χρησιμοποιώντας μια βίδα και ένα παξιμάδι. Ξεκινήστε να τυλίγετε το εμαγιέ σύρμα γύρω του προσεκτικά, σπείρα-πηνίο (με μεγάλη διάμετρο σύρματος, αυτό είναι πολύ απλό). Προσέξτε να μην λυγίσετε απότομα το σύρμα, μην καταστρέψετε τη μόνωση. Αφού τελειώσετε την πρώτη στρώση, γεμίστε την με υπερκόλλα και αρχίστε να τυλίγετε την επόμενη. Κάνετε αυτό με κάθε στρώμα. Συνολικά, πρέπει να τυλίξετε 12 στρώματα. Στη συνέχεια, μπορείτε να αποσυναρμολογήσετε το καρούλι, να αφαιρέσετε τις ροδέλες και να βάλετε το πηνίο σε ένα μακρύ καλαμάκι, το οποίο θα χρησιμεύσει ως βαρέλι. Η μία άκρη του καλαμιού πρέπει να είναι βουλωμένη. Το έτοιμο πηνίο είναι εύκολο να ελεγχθεί συνδέοντάς το σε μια μπαταρία 9 volt: αν κρατάει συνδετήρα, τότε το έχετε καταφέρει. Μπορείτε να εισαγάγετε ένα καλαμάκι στο πηνίο και να το δοκιμάσετε ως ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα: θα πρέπει να τραβήξει ενεργά ένα κομμάτι συνδετήρα μέσα στον εαυτό του και ακόμη και να το πετάξει έξω από το βαρέλι κατά 20–30 εκατοστά όταν είναι παλμικό.

Αναλύουμε τις αξίες

Μια τράπεζα πυκνωτών είναι η καταλληλότερη για τη δημιουργία ισχυρού ηλεκτρικού παλμού (κατά τη γνώμη αυτή, είμαστε αλληλέγγυοι με τους δημιουργούς των πιο ισχυρών εργαστηριακών σιδηροδρομικών όπλων). Οι πυκνωτές είναι καλοί όχι μόνο για την υψηλή ενεργειακή τους χωρητικότητα, αλλά και για την ικανότητα να εγκαταλείπουν όλη την ενέργεια σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα πριν το βλήμα φτάσει στο κέντρο του πηνίου. Ωστόσο, οι πυκνωτές πρέπει να φορτιστούν με κάποιο τρόπο. Ευτυχώς χρειαζόμαστε Φορτιστήςυπάρχει σε οποιαδήποτε κάμερα: ένας πυκνωτής χρησιμοποιείται εκεί για να σχηματίσει έναν παλμό υψηλής τάσης για το ηλεκτρόδιο ανάφλεξης του φλας. Οι κάμερες μιας χρήσης λειτουργούν καλύτερα για εμάς, επειδή ο πυκνωτής και ο "φορτιστής" είναι τα μόνα ηλεκτρικά εξαρτήματα που έχουν, πράγμα που σημαίνει ότι η έξοδος του κυκλώματος φόρτισης από αυτά είναι παιχνιδάκι.

Η αποσυναρμολόγηση μιας κάμερας μιας χρήσης είναι το στάδιο στο οποίο πρέπει να αρχίσετε να είστε προσεκτικοί. Όταν ανοίγετε τη θήκη, προσπαθήστε να μην αγγίξετε τα στοιχεία του ηλεκτρικού κυκλώματος: ο πυκνωτής μπορεί να διατηρήσει ένα φορτίο για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έχοντας αποκτήσει πρόσβαση στον πυκνωτή, κλείστε πρώτα τους ακροδέκτες του με ένα κατσαβίδι με διηλεκτρική λαβή. Μόνο τότε μπορείτε να αγγίξετε την πλακέτα χωρίς να φοβάστε ότι θα πάθετε ηλεκτροπληξία. Αφαιρέστε τα κλιπ μπαταρίας από το κύκλωμα φόρτισης, ξεκολλήστε τον πυκνωτή, κολλήστε το βραχυκυκλωτήρα στις επαφές του κουμπιού φόρτισης - δεν θα το χρειαζόμαστε πλέον. Προετοιμάστε τουλάχιστον πέντε πλακέτες φόρτισης με αυτόν τον τρόπο. Δώστε προσοχή στη θέση των αγώγιμων τροχιών στην πλακέτα: μπορείτε να συνδέσετε τα ίδια στοιχεία κυκλώματος σε διαφορετικά σημεία.

Καθορισμός προτεραιοτήτων

Η επιλογή της χωρητικότητας του πυκνωτή είναι θέμα συμβιβασμού μεταξύ της ενέργειας βολής και του χρόνου φόρτωσης του όπλου. Εγκατασταθήκαμε σε τέσσερις πυκνωτές 470 microfarad (400 V) που συνδέονται παράλληλα. Πριν από κάθε λήψη, περιμένουμε περίπου ένα λεπτό για να σηματοδοτήσουν οι λυχνίες LED στα κυκλώματα φόρτισης ότι η τάση στους πυκνωτές έχει φτάσει τα προβλεπόμενα 330 V. Μπορείτε να επιταχύνετε τη διαδικασία φόρτισης συνδέοντας πολλές θήκες μπαταριών 3 volt στη φόρτιση κυκλώματα παράλληλα. Ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ισχυρές μπαταρίεςτύπου "C" έχουν υπερβολικό ρεύμα για αδύναμα κυκλώματα κάμερας. Για να μην καούν τα τρανζίστορ στις πλακέτες, θα πρέπει να υπάρχουν 3-5 κυκλώματα φόρτισης συνδεδεμένα παράλληλα για κάθε συγκρότημα 3 volt. Στο όπλο μας, μόνο μία θήκη μπαταριών είναι συνδεδεμένη με τις «φορτίσεις». Όλα τα άλλα χρησιμεύουν ως εφεδρικά περιοδικά.

Καθορισμός ζωνών ασφαλείας

Δεν θα συμβουλεύαμε κανέναν να κρατήσει ένα κουμπί κάτω από το δάχτυλό του που αποφορτίζει μια μπαταρία πυκνωτών 400 volt. Για να ελέγξετε την κάθοδο, είναι καλύτερο να εγκαταστήσετε ένα ρελέ. Το κύκλωμα ελέγχου του συνδέεται με μια μπαταρία 9 βολτ μέσω του κουμπιού απελευθέρωσης και το ελεγχόμενο κύκλωμα συνδέεται στο κύκλωμα μεταξύ του πηνίου και των πυκνωτών. Το σχηματικό διάγραμμα θα βοηθήσει στη σωστή συναρμολόγηση του όπλου. Κατά τη συναρμολόγηση ενός κυκλώματος υψηλής τάσης, χρησιμοποιήστε ένα καλώδιο με διατομή τουλάχιστον ενός χιλιοστού· οποιαδήποτε λεπτά σύρματα είναι κατάλληλα για τα κυκλώματα φόρτισης και ελέγχου.

Όταν πειραματίζεστε με το κύκλωμα, να θυμάστε ότι οι πυκνωτές μπορεί να έχουν υπολειπόμενο φορτίο. Εκφορτίστε τα με βραχυκύκλωμα πριν τα αγγίξετε.

Ανακεφαλαίωση

Η διαδικασία λήψης μοιάζει με αυτό: ενεργοποιήστε το διακόπτη λειτουργίας. αναμονή για τη φωτεινή λάμψη των LED. κατεβάζουμε το βλήμα στην κάννη έτσι ώστε να βρίσκεται ελαφρώς πίσω από το πηνίο. απενεργοποιήστε την τροφοδοσία έτσι ώστε όταν εκτοξεύονται, οι μπαταρίες να μην παίρνουν ενέργεια από μόνες τους. στοχεύστε και πατήστε το κουμπί απελευθέρωσης. Το αποτέλεσμα εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη μάζα του βλήματος. Με τη βοήθεια ενός κοντού καρφιού με δαγκωμένο καπέλο, καταφέραμε να ρίξουμε μια κονσέρβα με ενεργειακό ποτό, που εξερράγη και πλημμύρισε το μισό γραφείο με ένα σιντριβάνι. Τότε το κανόνι, καθαρισμένο από κολλώδη σόδα, εκτόξευσε ένα καρφί στον τοίχο από απόσταση πενήντα μέτρων. Και στις καρδιές των οπαδών της επιστημονικής φαντασίας και των παιχνιδιών υπολογιστών, το όπλο μας χτυπά χωρίς οβίδες.

Συντάχθηκε από: Patlakh V.V.
http://patlah.ru

© "Encyclopedia of Technologies and Methods" Patlakh V.V. 1993-2007

ΠΡΟΣΟΧΗ!
Απαγορεύεται οποιαδήποτε αναδημοσίευση, πλήρης ή μερική αναπαραγωγή του υλικού αυτού του άρθρου, καθώς και φωτογραφιών, σχεδίων και διαγραμμάτων που αναρτώνται σε αυτό, χωρίς προηγούμενη γραπτή συγκατάθεση των συντακτών της εγκυκλοπαίδειας.

Σου θυμίζω! Ότι για οποιαδήποτε παράνομη και παράνομη χρήση υλικού που δημοσιεύεται στην εγκυκλοπαίδεια, δεν ευθύνονται οι συντάκτες.