Gauss tun și railgun
Cannon Gauss (tun Engl Gauss Gauss tun ..) - un tip de masă accelerator electromagnetic. Numit după savantul Gauss a studiat principiile fizice ale electromagnetismului, în care se bazează unitatea.
Principiul de funcționare
Cannon Gauss este format dintr-un solenoid în interiorul căruia este un trunchi (de obicei, dielectric). La un capăt al tijei este introdus în mantaua (realizată din material feromagnetic). Atunci când fluxurile de curent electric în solenoid, un câmp magnetic, care accelerează proiectilul, „trăgând“, acesta din interiorul solenoidului. Proiectilul primește astfel capetele stâlpilor sunt bobina simetric pol, datorită căruia, după trecerea centrului proiectil al solenoidului este tras în direcția opusă, și anume inhibată. Dar, dacă în momentul trecerii proiectilului prin mijlocul solenoidului pentru ao dezactiva în curent, câmpul magnetic va dispărea, iar proiectilul va zbura din celălalt capăt al cilindrului. Dar când oprirea bobina de alimentare este formată într-un curent de auto-inducție, care are o direcție de curent invers și, astfel, se schimbă polaritatea bobinei. Acest lucru înseamnă că un viraj ascuțite de pe coajă de alimentare cu energie, pilotat de un centru de bobina va construi și de a obține mai departe de accelerație. În caz contrar, în cazul în care proiectilul nu a ajuns la centru, acesta va fi inhibată.
un impuls de curent în electrovalva trebuie să fie scurt și puternic pentru un efect maxim. De obicei, condensatoarele electrice sunt utilizate pentru obținerea unor astfel de puls. Atunci când se utilizează condensator polar (de ex. Pe electrolit), circuitul trebuie să fie diode care protejează auto-inductanța a condensatorului și explozia de curent.
parametrii de lichidare proiectilului și condensatoarelor trebuie să fie coordonate, astfel încât atunci când a tras în momentul abordării proiectilului la mijlocul curentului bobinei în aceasta din urmă ar fi avut timp să fie redus la minimum, care este, condensatoarele taxa ar fi fost complet consumat. În acest caz, eficiența unui Coilgun-o singură etapă să fie maximizate.
Energia este stocată în condensator
V - un condensator de tensiune (în volți)
C - condensator capacitate (în Farazi)
Energia stocată în serie și în paralel a condensatorilor este egală.
Energia cinetică a proiectilului
m - masa proiectilului (în kilograme)
u - viteza (în m / s)
Timpul de descărcare de condensatoare
Acesta este momentul pentru care condensatorul este complet descărcat. Este egală cu un sfert din perioada:
L - inductanța (Henry)
C - capacitate (în Farazi)
Ore inductor
Acesta este momentul în care forța electromotoare a inductor este crescut la valoarea sa maximă (încărcare completă condensator) și complet scade la 0. Este egal cu superior undă sinusoidală jumătate de ciclu.
L - inductanța (Henry)
C - capacitate (în Farazi)
Avantaje și dezavantaje
Cannon Gauss ca arme are avantaje care nu le posedă alte tipuri de arme de foc. Această lipsă de mâneci, nelimitate în alegerea vitezei inițiale și energia muniției, precum și rata de arme de foc, posibilitatea de a împușcat tăcut (în cazul în care viteza proiectilului este mai mică decât viteza sunetului), inclusiv, fără a schimba cilindrul și muniție, un recul relativ mică (egală cu impulsul proiectilului ejectat, nr puls suplimentar de gaze propulsoare sau părți în mișcare), în teorie, o mai mare fiabilitate și durabilitate, precum și posibilitatea de a funcționa în orice mediu, inclusiv în spațiul exterior.
Cu toate acestea, în ciuda simplitatea aparenta de tunuri de gauss și avantajele sale, utilizarea sa ca o arma este asociată cu dificultăți serioase.
Prima problemă - eficiența scăzută a instalației. Doar 1-7% din condensator de încărcare este transformată în energie cinetică a proiectilului. O parte din această deficiență poate fi compensată prin utilizarea unui overclocking rachete cu mai multe trepte, dar, în orice caz, eficiența rareori atinge chiar și 27%. Prin urmare, Gauss împușcat tun pe puterea joacă chiar airguns.
A doua provocare - consum mare de energie (datorită eficienței scăzute) și pentru un timp destul de lung, reîncărcați condensatoarele, ceea ce face cu pistolul Gauss și purtând o sursă de alimentare (de obicei, o baterie puternic). Puteți crește în mod semnificativ eficiența prin utilizarea bobine supraconductoare, dar acest lucru va necesita un sistem de răcire puternic, ceea ce va reduce considerabil mobilitatea arme Gauss.
A treia dificultate (acest lucru rezultă din primele două) - greutatea mare și dimensiunile instalației, cu eficiență scăzută.
Astfel, până în prezent, nu are arma Gauss perspective special ca armă, la fel de mult inferior față de alte tipuri de arme de calibru mic. Perspectivele sunt posibile numai în viitor va fi creat în cazul în care un surse de compact, dar puternic de supraconductori de curent și de înaltă temperatură electrice (200-300K).
Rail Gun (în engleză Railgun.) - o formă de arme, bazată pe conversia energiei electrice în energie cinetică a proiectilului. Alte nume: masă accelerator feroviar, railgun, railgun (Railgun). A nu se confunda cu un pistol Gauss.
Principiul de funcționare
arma Rail folosește forța electromagnetică numită Amperi forță pentru a propulsa un proiectil bun conducător de electricitate, care este parte inițial dintr-un lanț. Uneori, o armătură mobilă care leagă șinele. I. Curentul care trece prin șine, excită câmpului magnetic B între ele, perpendicular pe curentul care curge prin mantaua și șina adiacentă. Ca urmare, există o repulsie reciprocă a șinelor și accelerarea proiectilului cu forța F.
Avantaje și dezavantaje
Cu railgun de fabricație asociat cu o serie de probleme grave: pulsul de curent pentru a fi atât de puternic și ascuțite, că proiectilul nu a avut timp să se evapore și să zboare, dar nu ar fi forța de accelerare, accelerează înainte. De aceea, materialul de manta și șina trebuie să aibă cea mai mare conductivitate posibil, masa de proiectile cât mai scăzut posibil, iar capacitatea de alimentare cu energie cât mai mare posibil și mai puțin inductanță. Cu toate acestea, o caracteristică a unui accelerator feroviar în care acesta este capabil să disperseze viteze de masă ultrafin ultralarge. În practică, șinele sunt realizate din cupru fără oxigen, acoperite cu argint ca proiectile folosesc pene de aluminiu sau de sârmă, ca sursă de energie - o baterie de condensatoare de înaltă tensiune, generatoare Marx, generatoare de șoc homopolare, kompulsatory și proiectilului înainte de a intra pe șine să încerce să dea cât mai mult posibil viteză inițială ridicată, folosind pistolul de aer sau de arme de foc. In railgun, in care proiectilul este un fir, șarjele de sârmă și arde după energizarea șinelor devine o plasma conductoare a curentului electric care accelerează în continuare. Astfel railgun poate trage cu plasmă, cu toate acestea, din cauza instabilității sale se dezintegrează rapid.