Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

Пушка Гаусса и рельсотрон — оружие очень далекого будущего

5:02 / 02.05.19
Пушка Гаусса и рельсотрон — оружие очень далекого будущего

Уже, наверное, лет 50 все говорят о том, что век пороха подошел к концу, и дальше огнестрельное оружие
уже не может развиваться. Несмотря на то, что с таким утверждением я абсолютно не согласен и считаю, что современному огнестрельному оружию, а точнее патронам, еще есть куда расти и совершенствоваться, не могу пройти мимо попыток замены пороха и вообще привычного принципа работы оружия. Понятно, что пока многое из придуманного просто невозможно, в основном по причине отсутствия компактного источника электрического тока или же из-за сложности производства и обслуживания, но при этом лежат на пыльной полке и ждут своего времени множество интереснейших проектов.

Пушка Гаусса


Принцып действия Пушки Гаусса / Изображение: ru.wikipedia.org


Начать именно с этого образца хочется по той причине, что он достаточно простой, ну и потому, что есть и собственный небольшой опыт в попытке создания такого оружия, и, надо сказать, не самой безуспешной.

Ускоритель Гаусса / Фото: sketchfab.com


Лично я узнал впервые об этом образце оружия вовсе не из игры «Сталкер», хотя именно благодаря ей об этом оружии знают миллионы, и даже не из игры Fallout, а из литературы, а именно из журнала ЮТ. Представленная в журнале пушка Гаусса было самой примитивной и позиционировалась как детская игрушка. Так, само «оружие» состояло из пластиковой трубки с намотанной на ней катушкой медной проволоки, которая играла роль электромагнита при подаче на нее электрического тока.

В трубку вкладывался металлический шарик, который при подаче тока стремился притянуть к себе электромагнит. Чтобы шарик не «завис» в электромагните, подача тока была кратковременной, с электролитического конденсатора. Таким образом, до электромагнита шарик разгонялся, а дальше при отключении электромагнита летел уже самостоятельно.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками К этому всему предлагалась электронная мишень, но не будем скатываться к теме о том, какая раньше была интересная, полезная и главное востребованная литература.

Винтовка Гаусса / Изображение: sketchfab.com


Собственно, описанное выше устройство и есть простейшая пушка Гаусса, но естественно, что подобное устройство явно не может быть оружием, разве что при очень большом и мощном единственном электромагните. Для достижения приемлемых скоростей метаемого снаряда необходимо использовать, если так можно выразиться, ступенчатую систему разгона, то есть на стволе должно быть установлено несколько электромагнитов один за одним. Главной проблемой при создании такого аппарата в домашних условиях является синхронизация работы электромагнитов, так как от этого напрямую зависит скорость метаемого снаряда.

Хотя прямые руки, паяльник и чердак или дача со старыми телевизорами, магнитофонами, грампроигрывателями и никакие трудности не страшны. На данный момент, пробежав глазами по сайтам, где люди демонстрируют свое творчество, я заметил, что практически все располагают катушки электромагнитов на самом стволе, грубо говоря, просто наматывают на него катушки. Судя по результатам испытаний таких образцов, далеко от нынешней общедоступной пневматике по эффективности такое оружие не ушло, но для развлекательной стрельбы вполне годное.

Самодельная винтовка Гаусса / Фото: www.quora.com

Собственно, больше всего меня мучает вопрос, почему катушки все стараются расположить на стволе, куда более эффективнее было бы использовать электромагниты с сердечниками, которые будут направлены этими самыми сердечниками к стволу. Таким образом, можно разместить, скажем, 6 электромагнитов на площади, которую занимал ранее один электромагнит, соответственно это даст больший прирост к скорости метаемого снаряда.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Несколько секций таких электромагнитов по всей длине ствола смогут разогнать небольшой кусочек стали до приличных скоростей, правда весить установка будет немало даже без источника тока. Все почему-то стараются и высчитывают время разрядки конденсатора, питающего катушку, для того чтобы согласовать катушки между собой, чтобы они разгоняли снаряд, а не тормозили его.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru

Согласен, сесть и посчитать занятие очень интересное, вообще физика и математика замечательные науки, но почему не согласовать катушки при помощи фото и светодиодов и простейшей схемки, вроде как дефицита особого нет и вполне за умеренную плату можно получить необходимые детали, хотя посчитать, конечно, дешевле. Ну, а источник питания электрическая сеть, трансформатор, диодный мост и несколько электролитических конденсаторов соединенных параллельно. Но даже при таком монстре весом килограмм под 20 без автономного источника электрического тока впечатляющих результатов навряд ли получиться добиться, хотя смотря у кого какая впечатлительность. И не не не, я ничего подобного не делал (опустив голову, водит ногой в тапочке по полу), я вот только ту игрушку из ЮТ мастерил с одной катушкой.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru


В общем, даже при использовании как какое-то стационарное оружие, скажем тот же пулемет для защиты объекта, не меняющего свое местоположение, такое оружие будет достаточно дорогим, а главное тяжелым и не самым эффективным, если конечно речь идет о разумных габаритах, а не о монстре с пятиметровым стволом. С другой же стороны, очень высокая теоретическая скорострельность и боеприпасы по цене копейка за полтонны ну очень уж привлекательно выглядят.

Таким образом, для пушки Гаусса основной проблемой является то, что электромагниты имеют большой вес, ну и как всегда требуется источник электрического тока. В целом, разработку именно оружия на основе пушки Гаусса никто не ведет, есть проект по запуску небольших спутников, но он скорее теоретический и уже давно не развивается.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Интерес к пушке Гаусса поддерживается только благодаря кинематографу и компьютерным играм, да еще и энтузиастам, любящим работать головой и руками, которых в наше время, к сожалению, не так много. Для оружия есть более практичное устройство, которое потребляет электрический ток, хотя о практичности тут можно поспорить, но в отличии от пушки Гаусса тут есть определенные сдвиги.

RailGun или по-нашему Рельсотрон

Это оружие не менее известно, чем пушка Гаусса, за что нужно сказать спасибо компьютерным играм и кинематографу, правда если с принципом работы пушки Гаусса знакомы все кто заинтересовался этим видом оружия, то с рельсотроном не все понятною.Попробуем разобраться что это за зверь, как он работает и какие у него перспективы.

Электромагнитная рельсовая пушка / Фото: www.olgino.info


Началось все в далеком 1920 году, именно в этом году был получен патент на данный образец оружия, причем оружия изначально, никто не планировал использовать изобретение в мирных целях. Автором рельсотрона, или более известного рэилгана, является француз – Андрэ Луи-Октав Фошон Виепле. Несмотря на то, что конструктору удалось достигнуть некоторого успеха по поражению живой силы противника, его изобретением никто не заинтересовался, уж очень громоздкой была конструкция, а результат был так себе и вполне сопоставимый с огнестрельным оружием.

Так почти двадцать лет изобретение было заброшено, до тех пор пока не нашлась страна, которая позволяла тратить себе огромные средства для развития науки, и особенно той части науки, которая могла убивать. Речь идет о фашисткой Германии. Именно там французским изобретением заинтересовался Иоахим Хэнслер.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Под руководством ученого была создана значительно более эффективная установка, которая имела длину всего два метра, но разгоняла метаемый снаряд до скорости более 1200 метров в секунду, правда сам метаемый снаряд был выполнен из алюминиевого сплава и имел вес 10 грамм.

Выстрел из рельсотрона / Фото: pbs.twimg.com

Тем не менее, этого было более чем достаточно для ведения огня, как по живой силе противника, так и по небронированной технике. В частности свою разработку конструктор позиционировал как средство борьбы с воздушными целями. Более высокая скорость полета метаемого снаряда, в сравнении с огнестрельным оружием, делала работу конструктора весьма перспективной, так как вести огонь по движущимся, причем движущимся постоянно, целям было намного проще. Однако конструкция требовала доработки и конструктор проделал очень большой труд по совершенствованию данного образца, несколько изменив начальный принцип его работы.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru


В первом образце все было более или менее понятно и ничего фантастического не было. Имелось две рельсы, которые были «стволом» оружия. Между ними укладывался сам метаемый снаряд, который изготавливался из пропускающего электрический ток материала, в результате при подаче тока на рельсы, под воздействием силы Лоренца, метаемый снаряд стремился вперед и в идеальных условиях, которых, естественно, никогда не добиться, его скорость могла приближаться к скорости света. Так как существовало множество факторов, которые мешали разогнать сметаемый снаряд до таких скоростей, то конструктор решил от некоторых из них избавиться. Главным достижением стало то, что в последних наработках уже не метаемый снаряд замыкал цепь, делало это электрическая дуга позади метаемого снаряда, собственно это решение используется до сих пор, только совершенствуясь.

Таким образом, конструктору удалось приблизиться к скорости полета метаемого снаряда равной 3 километрам в секунду, в это был 1944 год прошлого века.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками К счастью конструктору не хватило времени на то, чтобы завершить свою работу и решить те проблемы которые имело оружие, а их было не мало. Причем настолько не мало, что эту разработку спихнули американцам и работ в этом направлении в Советском Союзе не проводили. Только в семидесятых годах начали развивать у нас данное оружие и на данный момент мы, к сожалению, отстаем, ну по крайней мере по общедоступным данным. В США же уже давно достигли скорости в 7,5 километров в секунду и не собираются останавливаться. Работы на данный момент ведутся в направлении развития рельсотрона как средства противовоздушной обороны, так что как ручное огнестрельное оружие рельсотрон все еще фантастика или очень далекое будущее.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru

Главной проблемой рельсотрона является то, что для достижения максимальной эффективности нужно использовать рельсы с очень малым сопротивлением. На данный момент они покрыты серебром, что вроде бы не так накладно в финансовом плане, однако с учетом того, что «ствол» оружия длиной совсем не один и не два метра, это уже существенные затраты. Кроме того, после нескольких выстрелов рельсы нужно менять и восстанавливать, что деньги, да и скорострельность такого оружия остается очень низкой. Кроме того, не стоит забывать о том, что сами рельсы стараются оттолкнуться друг от друга под воздействием все тех же сил, которые разгоняют метаемый снаряд. По этой причине конструкция должна обладать достаточной прочностью, но в тоже время сами рельсы должны иметь возможность быстрой замены. Но не это главная проблема. Для выстрела требуется огромное количество энергии, так что одним автомобильным аккумулятором за спиной не отделаешься, тут уже нужны более мощные источники электрического тока, что ставит под вопрос мобильность такой системы. Так в США планируют устанавливать подобные установки на эсминцах, причем уже говорят об автоматизации подачи метаемых снарядов, охлаждении и прочих прелестях цивилизации.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

Рельсотрон оружие будущего / Фото: www.pinterest.ru

На данный момент заявленная дальность стрельбы по наземным целям составляет 180 километров, о воздушных пока молчат. Наши же конструкторы пока еще не определились с тем, где они будут применять свои наработки. Однако по обрывкам информации можно сделать вывод, что как самостоятельное оружие рельсотрон пока использоваться не будет, а вот как средство, которое дополняет уже существующее дальнобойное оружие, позволяя существенно добавить к скорости метаемого снаряда желаемые пару сотен метров в секунду, рельсотрон имеет хорошие перспективы, да и стоимость такой разработки будет куда ниже нежели какие-то мегапушки на собственных кораблях.

Остается только вопрос стоит ли считать нас в этом вопросе отставшими, так как обычно то, что работает плохо стараются пропиарить всеми возможными способами «шоб усе боялись», а вот то, что действительно эффективно, но его время еще не пришло, закрыто за семью замками. Ну, по крайней мере, в это хочется верить.

Источник: издание «Военное обозрение», Кирилл Карасик
1

Теги: Вооружение, стрелковое оружие, пушка Гаусса, рельсотрон, оружие далекого будущего

Проект Пушка Гаусса. Электромагнитный ускоритель масс ЭМУМ

П р о е к т

Пушка Гаусса.

Электромагнитный ускоритель масс (ЭМУМ)

Выполненный, учениками 9г класса

ГБОУ СОШ 717, САО, города Москвы

Полякова Марина

Литвиненко Руслан

Руководитель проекта, учитель физики:

Дмитриева Ольга Александровна

МОСКВА, 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………..3

ГЛАВАI ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ (ОБЩИЙ)…………………………5

НЕОХОДИМЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА……………………..7

АЛГОРИТМ И ОПИСАНИЕ СБОРКИ МОДЕЛИ………………….8

СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ…………………………………………11

ПРИНЦИП СОЗДАННОЙ МОДЕЛИ……………………….

Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками ………11

ГЛАВАII ПРИМЕНЕНИЕ ДАННОГО УСТРОЙСТВА……………….13

2.1 В КОСМОСЕ И МИРНЫХ ЦЕЛЯХ………………………………….14

2.2 В ВОЕННЫХ ЦЕЛЯХ………………………………………………….15

2.3 НАШЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ.……………………………………………..16

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………..18

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………….21

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Принцип устройства был разработан Карлом Гауссом, немецким физиком, астрономом и математиком.

Проект посвящен изобретению под названием Пушка Гаусса (Гаусс Ган или Коил Ган, как его называют на западный манер), по фамилии выдающегося немецкого математика, астронома и физика
XIX века, сформулировавшего основные принципы работы оружия, основанного на электромагнитном ускорении масс, гаусс гана.
Многие слышали о пушке Гаусса из фантастических книг или компьютерных игр, так как Пушка Гаусса весьма популярна в научной фантастике, где выступает в качестве персонального
высокоточного смертоносного оружия, а также стационарного высокоточного и высокоскорострельного оружия.

Среди игр пушка Гаусса появлялась в Fallout 2, Fallout Tactics, Half-life (есть экпериментальное оружие, именуемое Тау-пушкой), в StarCraft пехотинцы вооружены автоматической винтовкой Гаусса C-14 «Impaler». Также оружие похожее на пушку Гаусса появлялось в серии игр Quake, но в сознании многих эта пушка остается просто выдумкой фантастов, которая в лучшем случае имеет высокогабаритные прототипы в реальности.

Цель работы: изучить устройство электромагнитного ускорителя масс (пушки Гаусса), а также принципы его действия и применение. Собрать действующую модель Пушки Гаусса.

Основные задачи:

Рассмотреть устройство по чертежам и макетам.

Изучить устройство и принцип действия электромагнитного ускорителя масс.

Создать действующую модель.

Применение данной модели.

Практическая часть работы:

Создание функционирующей модели ускорителя масс в условиях школы.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Компьютерная презентация проекта в формате PowerPoint.

Гипотеза: возможно ли создание простейшей функционирующей модели Пушки Гаусса в условиях школы?

Актуальность проекта: данный проект является междисциплинарным и охватывает большое количество материала.

ГЛАВА I

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ (ОБЩИЙ)

Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, симметричные полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится.

Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электрические конденсаторы с высоким рабочим напряжением.

Параметры обмотки, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индуктивность магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда резко падала. В случае КПД одноступенчатой пушки Гаусса будет максимальным (это что касается одноступенчатого Магнитного ускорителя). Если усложнить конструкцию и использовать для разгона сразу несколько соленоидов, то можно добиться намного большей эффективности оружия. Что же касается преимуществ оружия, работающего по принципу электромагнитного ускорения снаряда, то:

Это бесшумность выстрела (разумеется, если скорость снаряда не превышает скорость звука)

Отсутствие отдачи,

Возможность стрельбы в в бескислородной атмосфере и без неё вообще.

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это отсутствие гильз и неограниченность в выборе начальной скорости, энергии боеприпаса, возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса, относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), больша́я надежность и износостойкость, а также возможность работы в любых условиях, в том числе в космическом пространстве.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями.

Таким образом, приходим к выводу: установка подобная пушке Гаусса актуальна для использования в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки подобных установок нивелируются.

Кроме того, конструирование оружия переживает упадок. Технология отточена уже до предела и сколько-нибудь заметных
продвижений нет уже на протяжении многих лет. Интерес к альтернативным технологиям возрастает с каждым годом.
Среди прочих пушка Гаусса легче других на сегодняшний день поддается миниатюризации, требует меньших затрат при изготовлении и позволяет получить при малых габаритах мобильное и эффективное оружие, разумеется если приложить к уже известному принципу собственную изобретательность и проделать изыскания в этой области.

1.1 НЕОБХОДИМЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА

Энергия запасаемая в конденсаторе

V — напряжение конденсатора (в Вольтах)
C — ёмкость конденсатора (в Фарадах). Энергия запасаемая при последовательном и параллельном соединении конденсаторов равна:

Кинетическая энергия снаряда

m — масса снаряда (в килограммах)
u — его скорость (в м/с )

Время разряда конденсаторов

Это время за которое конденсатор полностью разряжается. Оно равно четверти периода:

L — индуктивность (в Генри)
C — ёмкость (в Фарадах)

Время работы катушки индуктивности

Это время за которое ЭДС катушки индуктивности возрастает до максимального значения (полный разряд конденсатора) и полностью падает до 0. Оно равно верхнему полупериоду синусоиды.

L — индуктивность (в Генри)
C — ёмкость (в Фарадах)

АЛГОРИТМ И ОПИСАНИЕ СБОРКИ МОДЕЛИ

Перед тем, как начать делать магнитный ускоритель масс, можно примерно рассчитать его основные параметры и характеристики, на которые можно рассчитывать собрав его.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками 2*R [Вт] Где: I – ток в амперах, R – активное сопротивление проводов в омах.

12.Как правило, 50% энергии конденсаторов ВСЕГДА теряется на активном сопротивлении гауссовки. Зная это, найти максимальный ток катушки можно довольно просто. Энергия катушки равна квадрату тока умножить на индуктивность и поделить на 2, по аналогии с конденсатором.

13.Индуктивность знаем, энергию тоже – максимум 50% от энергии конденсаторов. Можно взять цифру меньше чем 50% — расчет будет более реалистичным. Ну и находим ток. Вот, собственно, и весь оценочный расчет. В любом случае после изготовления доводить магнитный ускоритель до законченного образца с хорошим КПД придется вручную.

1.3 СХЕМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

поставить все выключатели в позицию 0

воткнуть вилку в розетку

соединить крокодилы с батарейкой

соединить крокодилы с вилкой паяльника

поставить зеленый выключатель в позицию 1

поместить в ствол снаряд.

подождать 40сек-1 мин.

поставить зеленый выключатель в позицию 0

произвести выстрел, поставив красный выключатель в позицию 1

поставить красный выключатель в позицию 0

можно начинать снова.

1.4 «ПРИНЦИП СОЗДАННОЙ МОДЕЛИ»

Данная модель питается от сетевого тока 220в 50гц. Силовые конденсаторы заряжаются от постоянного тока, поэтому в начале цепи стоит диодный выпрямитель. После выполнения пункта 5, конденсаторы начинают заряжаться. Паяльник в начале цепи является токоограничивающей нагрузкой, предотвращая слишком быструю зарядку конденсаторов. Конденсаторы рассчитаны на 400в, но с их зарядом увеличивается внутреннее сопротивление, которое не дает зарядить конденсатор больше 300-302 вольт (на это уходит примерно минута). Когда красный выключатель переводится в положение 1, потенциал с батарейки переходит на сток тиристора, открывая затвор. Силовая цепь замыкается, и кратковременный импульс тока в 300в, и 100-150А, проходит через катушку.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Магнитное поле втягивает снаряд, а затем отпускает двигаться по инерции. Перевести красный выключатель в позицию 0 после выстрела необходимо для того, что бы закрыть затвор тиристора и разомкнуть силовую цепь.

ГЛАВА II ПРИМЕНЕНИЕ ДАННОГО УСТРОЙСТВА

В космосе и мирных целях

Ее еще называютКосмическая пушка — метод запуска объекта в космическое пространство с помощью огнестрельного оружия типа огромной пушки или электромагнитной пушки. Относится к безракетным методам вывода объектов на орбиту. Впроекте высотных исследованийВоенно-морских сил США использовалась 16-дюймовая (406 мм) пушка с длиной ствола 100 калибров (40 м), стрелявшая 180-килограммовыми снарядами без разрывного заряда, имевшими начальную скорость 3600 метров в секунду, которые достигали максимальной высоты 180 километров. Следовательно, эта пушка позволяет снаряду выполнить суборбитальный космический полёт.

Однако пока ни одна космическая пушка ни разу не осуществила успешный запуск объекта на орбиту. Космическая пушка сама по себе не способна доставить объект на стационарную орбиту вокруг планеты без выполнения корректировки курса объекта после запуска, поскольку сама пушка является точкой траектории, а орбита — это замкнутая траектория. То есть снаряд всё таки должен быть «немного ракетой».

Технические аспекты

Большие перегрузки, испытываемые снарядом, означают, что, скорее всего, космические пушки не смогут благополучно вывести на орбиту человека или хрупкие инструменты, а будут ограничиваться доставкой грузов или спутников повышенной прочности. Исключение составляют электромагнитные пушки, в которых время разгона теоретически не ограничено и отсутствует ствол, создающий чрезвычайно высокую силу сопротивления воздуха на носовую часть снаряда.

Сопротивление атмосферы создаёт дополнительные трудности и по управлению траекторией полёта уже выпущенного снаряда. Если ствол космической пушки достигает нижних слоёв тропосферы, где атмосфера менее плотная, то частично эти проблемы решаются.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

Если будут найдены приемлемые решения этих основных проблем, то космическая пушка может обеспечить вывод грузов в космическое пространство по беспрецедентно низкой цене 550$ за килограмм.

Вывод на орбиту

Космическая пушка сама по себе не способна к размещению объекта на стабильной орбите. Законы тяготения не позволяют достичь стабильной орбиты без активной полезной нагрузки, которая выполняет коррекцию полёта после запуска. Траектория может быть параболической, гиперболической (если скорость движения будет достигать или превышать скорость убегания) или эллиптической (Первая космическая скорость). Последняя заканчивается на поверхности планеты в точке запуска или в другой точке, учитывая вращение планеты и сопротивление атмосферы. Это означает, что неоткорректированная баллистическая траектория будет всегда заканчиваться падением на планету в пределах первого витка.

Исаак Ньютон в своём мысленном эксперименте избегает этого возражения, предполагая наличие невероятно высокой горы, с которой его пушка будет стрелять. Однако, снаряд и в этом случае будет, как правило, делать виток вокруг планеты и возвращаться к точке старта.

Полезная нагрузка, предназначенная для достижения замкнутой орбиты, позволит, по крайней мере, выполнить некоторую корректировку курса, чтобы выйти на новую орбиту, не пересекающуюся с поверхностью планеты. Кроме того, ракета может использоваться для дополнительного изменения высоты, как это запланировано в проекте Quicklaunch.

Вполне возможно, что в гравитационной системе нескольких тел, каковой является система Земля-Луна, могут существовать траектории, которые не пересекают поверхности Земли, но эти пути, скорее всего, не будут очень простыми и удобными и потребует гораздо больше энергии.

Ускорение

Если космическая пушка имеет ствол длиной (l), а требуемую скорость обозначить (ve), то ускорение (a) в стволе можно вычислить по формуле:

Например, в космической пушке с вертикальнымстволом протяжённостью от земной поверхности до тропосферы, что составляет длину (l) ~60 км, а скорость (ve), достаточная для преодоления земного тяготения (вторая космическая скорость), составляет 11.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками 2 км/с на Земле, тогда ускорение (a) теоретически будет более 1000 м/с2, что составляет перегрузку более 100 g. Это более чем в 3 раза превышает предельно допустимую перегрузку для человека, которая равна от 20 до 35 g в течение ~10 секунд. Удвоение длины ствола теоретически снижает перегрузку на четверть.

В военных целях

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это отсутствие гильз и неограниченность в выбореначальной скорости и энергии боеприпаса, возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса, относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), теоретически, больша́я надежность и износостойкость, использование дешёвых источников энергии (батареек типа АА или ААА), а также возможность работы в любых условиях, в том числе космического пространства.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса и её преимущества, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями.

Первая трудность — низкий КПД установки. Лишь 10 % заряда конденсаторов переходят в кинетическую энергию снаряда. Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД редко достигает 27 %.

Вторая трудность — большой расход энергии (из-занебольшого КПД).

Третья трудность (следует из первых двух) — большой вес и габариты.

Четвёртая трудность — достаточно длительное время накопительной перезарядки конденсаторов, что заставляет вместе с пушкой Гаусса носить и источник питания (как правило, мощную аккумуляторную батарею), а также высокая их стоимость. Можно значительно увеличить эффективность, если использовать сверхпроводящие соленоиды, однако это потребует мощной системы охлаждения, что значительно уменьшит мобильность пушки Гаусса.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

В условиях водной среды применение пушки без толстого защитного кожуха-диэлектрика также серьезно ограничено — дистанционной индукции тока достаточно, чтобы раствор солей диссоциировал на кожухе на сверхкороткое время с образованием агрессивных (растворяющих) сред.

Таким образом, на сегодняшний день пушка Гаусса не имеет особых перспектив в качестве оружия так как значительно уступает другим видам стрелкового оружия. Перспективы возможны лишь в будущем, если будут созданы компактные и мощные источники электрического тока и высокотемпературные сверхпроводники (200—300К).

НАШЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

В результате работы над проектом, мы пришли к выводу, что данное устройство рациональнее было бы использовать на других планетах (например, Марс) и спутниках (например, Луна) при построении или установке различных сооружений или станций, установка необходимого исследовательского оборудования в условиях отсутствия атмосферы и в полном вакууме (например, сваи им забивать, или мощные гвозди). Т.к. на данных космических объектах достаточно низкая температура, то решается вопрос с охлаждением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Помимо “гаусс ганов”, существует ещё как минимум 2 типа электромагнитных ускорителей масс – индукционные ускорители масс (катушка Томпсона или дискомет Томпсона, как её иногда называют)
и рельсовые ускорители масс, так же известные как “рэйл ганы” (от англ. “Rail gun” – рельсовая пушка).

В основу функционирования индукционного ускорителя масс (катушки Томпсона) положен принцип электромагнитной индукции.
В плоской обмотке создается быстро нарастающий электрический ток, который вызывает в пространстве вокруг переменное
магнитное поле. В обмотку вставлен ферритовый сердечник, на свободный конец которого надето кольцо из проводящего материала.
Под действием переменного магнитного потока, пронизывающего кольцо в нём возникает электрический ток, создающий магнитное
поле противоположной направленности относительно поля обмотки.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Своим полем кольцо начинает отталкиваться от поля обмотки
и ускоряется, слетая со свободного конца ферритового стержня. Чем короче и сильнее импульс тока в обмотке, тем с большей
кинетической энергией вылетает кольцо.

Иначе функционирует рельсовый ускоритель масс.
В нем проводящий снаряд движется между двух рельс — электродов (откуда и получил свое название — рельсотрон), по которым подается ток. Источник тока подключается к рельсам у их основания, поэтому ток течет как бы в догонку снаряду и магнитное поле, создаваемое вокруг проводников с током, полностью сосредоточенно за проводящим снарядом. В данном случае снаряд является проводником с током, помещённым в перпендикулярное магнитное поле, созданное рельсами. На
снаряд по всем законам физики действует сила Лоренца, направленная в сторону противоположную месту подключения рельс и ускоряющая снаряд. С изготовлением рельсотрона связан ряд серьезных проблем — импульс тока должен быть настолько мощным и резким, чтобы снаряд не успел бы испарится (ведь через него протекает огромный ток!), но возникла бы ускоряющая сила, разгоняющая его вперед. Поэтому материал снаряда и рельс должен обладать как можно более высокой
проводимостью, снаряд как можно меньшей массой, а источник тока как можно большей мощностью и меньшей индуктивность.
Однако особенность рельсового ускорителя в том, что он способен разгонять сверхмалые массы до сверх больших скоростей.
На практике рельсы изготавливают из безкислородной меди покрытой серебром, в качестве снарядов используют алюминиевые
брусочки, в качестве источника питания — батарею высоковольтных конденсаторов, а самому снаряду перед вхождением на
рельсы стараются придать как можно большую начальную скорость, используя для этого пневматические или огнестрельные орудия.
Тут известная уже многим фотография действующего рельсотрона.

Но Пушка Гаусса обладает неоспоримым преимуществом перед ними обоими: во-первых, она наиболее проста в изготовлении,
во-вторых, она имеет довольно высокий по сравнению с другими электромагнитными ускорителями КПД и, в-третьих, может работать на относительно низких напряжениях.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Кроме того, пушка Гаусса, несмотря на свою простоту, обладает неимоверно большим простором для конструкторских решений и инженерных изысканий — так что это направление довольно интересное и перспективное.

Такую позицию разделяют очень многие и среди них не только радиоэлектроники-любители, собирающие Пушки Гаусса
Пушка Гаусса весьма популярна в научной фантастике, где выступает в качестве персонального высокоточного смертоносного оружия, а также стационарного высокоточного и (реже) высокоскорострельного оружия.

Первым, пожалуй, в научной фантастике пушку Гаусса воплотил в реальность Гарри Гаррисон. В книге «Месть Крысы из Нержавеющей Стали» солдаты планеты Клизанд были вооружены «гауссовками» (в других вариантах перевода — «гаусс-ган», «гаусс-винтовка»). Цитата из книги: «Каждый имел при себе гауссовку — многоцелевое и особо смертоносное оружие. Его мощные батареи накапливали впечатляющий заряд. Когда нажимали на спуск, в стволе генерировалось сильное магнитное поле, разгоняющее снаряд до скорости, не уступающей скорости снаряда любого другого оружия с реактивными патронами. Но гауссовка имела то превосходство, что обладала более высокой скорострельностью, была абсолютно бесшумной и стреляла любыми снарядами, от отравленных иголок до разрывных пуль.»

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА:

Википедия http://ru.wikipedia.org

Основные виды ЭМО (2010) http://www.gauss2k.narod.ru/index.htm

Электромагнитное оружие «Мифы и реальность»

(Лекция Александр Прищепенко Доктор физико-математических наук 11 ноября 2010г)

http://www.popmech.ru/blogs/post/3375-elektromagnitnoe-oruzhie-mifyi-i-realnost/

Новое электромагнитное оружие 2010

http://vpk.name/news/40378_novoe_elektromagnitnoe_oruzhie_vyizyivaet_vseobshii_interes.html

Пушка Гаусса в домашних условиях

http://spynet.ru/blog/Samodelkin/30507.html

Все о Пушке Гаусса
http://catarmorgauss.ucoz.ru/forum/6-38-1

Мы-самоДелкины

http://ru.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками halo.wikia.com/wiki/%D0%9F%D1%83%D1%88%D0%BA%D0%B0_%D0%93%D0%B0%D1%83%D1%81%D1%81%D0%B0

Учебник Мякишев Г.Я., Буховцев ББ, «Физика 11»

Учебник Касьянов В.А. «Физика 11»

Учебник Пурышева Н.С. «Физика 11»

Физическая энциклопедия: [в 5 т.]/

Гл. ред. А. М. Прохоров, редкол.: Д. М. Алексеев [и др.].  — М., 1988

Энциклопедия по физике http://www.phys-encyclopedia.net/

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/61014-proekt-pushka-gaussa-jelektromagnitnyj-uskori

Игрушечная пушка Гаусса. Стреляем без шума и пыли

В очередной раз роясь на али увидел цацку, мимо которой просто не смог пройти. Пушки Гаусса, будучи с практической точки зрения одной из разновидностей бесперспективного перспективного оружия, тем не менее прочно вошли в попкультуру наряду со своими родственниками — рельсотронами. Вот я и не устоял перед возможностью поиграть с таким артефактом. Немного наигравшись, делюсь впечатлениями.
Это самый простой вариант с одной катушкой. Сумрачный китайский гений готов предложить и более мощные и сложные варианты, но уже по совсем другой цене. В лоте пушка предлагается как в виде конструктора, так и собранной. Осознавая отрицательную прямоту своих рук, заказал сразу собранную.
В принципе, кто с пайкой на ты, может собрать такое и самостоятельно из подручных материалов.

Если кто не знал, что такое пушка Гаусса

В далёком 1895 году расовый австриец, пионер космонавтики Франц Гефт подумал: «А что если притянуть какую-нибудь железяку очень сильным магнитом, причём притянуть так, что скорость этой железячки будет сопоставима со скоростью пули?» и все заверьте… Тогда это было проектом катушечной электромагнитной пушки, предназначенной для запуска космических кораблей на Луну. В полном соответствии с принципом Арнольда пушку назвали именем сумрачного тевтонского математика Карла Гаусса, который рядом с этой пушкой и близко не стоял.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Короче, суть такова: берём соленоид, внутрь помещаем ствол из диэлектрика, в один из концов ствола вставляем снаряд из ферромагнетика, пускаем ток на соленоид. В соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида, после чего не забываем резко выключить соленоид, ибо снаряд останется внутри соленоида (на концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд начнёт тянуть в обратном направлении). Для большей мощности и скорости используем несколько соленоидов подряд, поочерёдно включая каждый.
Несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, у неё есть много минусов, главный из которых — большие затраты энергии и низкий КПД (1-7%), превращает её в совершенно бесперспективное оружие. Добавим к этому большой вес и габариты установки. Более того, с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот «несущественный недостаток» часто обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость снаряда.
Энциклопедия абсолютного и относительного знания
Более подробно и с формулами — на Википедии.
Особенно прочно гауссы обосновались в компьютерных играх. Лично мне гауссган больше всего запомнился в игре Crimsonland — до сих пор помню ровные дорожки из выпиленных зомби после каждого выстрела. Также многие имели возможность пострелять из этого оружия в играх серии Fallout, Crysis, Stalker, Mechwarrior, Mass Effect.

В кино и литературе гауссганы так сходу не вспомню. Википедия пишет о цикле “Стальная крыса”, но я как-то умудрился пройти мимо Гарри Гаррисона. Еще вспомнился фильм “Стиратель”, но там, судя по тому, что пушка стреляла алюминиевыми чурками, все таки, наверно, был рельсотрон.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками Рельсотрон тоже, кстати, является электромагнитным ускорителем масс, но работает по-другому.

Из рельсотрона мы палили в третьей Кваке.

А теперь — к реальности.

Владею игрушкой уже больше месяца. Не могу вспомнить, была ли посылка упакована в коробку, или моток пупырки, но все точно пришло целым.

Комплект состоит из самой пушки, инструкции, короткого usb-шнурка и десяти стальных чурок длиной 2 см каждая.

Инструкция полностью на китайском, но в ней несть схема устройства, а главное, из нее можно узнать, что в батарейный отсек надо ставить простые 1,5 в батарейки, а по usb можно подавать 5 вольт, 3 Ампера.

Инструкция

Забегая наперед, питать пушку от батареек абсолютно бесполезно — я вставил две свежие батарейки, подождал минуты две, пушка так и не зарядилась. От павербанка или зарядки для мобильного заряд практически моментальный. Потребление настолько небольшое, что павербанк через 4-5 выстрелов отключает питание и его надо будить. Также не стоит превышать рекомендуемые показатели питания — подключил пушку к порту QC3, в процессе использования она сильно грелась.

Пушка собрана на квадратной плате со стороной 5 см. Ствол — стеклянная трубка длиной 10 см. Хвост ствола выглядывает из задней части катушки чуть меньше. чем на 2 см. — как раз удобно заряжать (кстати, если засунуть чурку поглубже так, чтоб она выглянула с другой стороны катушки, то в соответствии с принципом работы пушки, снаряд полетит в другую сторону).

Также в глаза бросается конденсатор Nichicon (кто-то поверил?) 10000 uF 35V и Большая Красная Кнопка, которая загорается, когда пушка готова к выстрелу.

Батарейный отсек болтается на двух проводках, все не решусь его оторвать. Сборку можно назвать частично аккуратной — флюс отмыт, но ствол установлен немного косо.

А теперь постреляем.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

Нет, немного не так.

Стреляет пушка с еле ощутимой отдачей. Выстрел был бы совсем бесшумным, но спусковая кнопка при нажатии приятно щелкает и “озвучивает” залп орудия. Дальность стрельбы составляет около 5 метров, но метра через 2 снаряд начинает вращаться вокруг поперечной оси и остаток дистанции летит боком. Убойная сила совсем небольшая — лист бумаги плотностью около 60 г/м2 даже в упор пушка не пробивает. При выстреле в ладонь с расстояния около 10 сантиметров ощущается просто ощутимый толчок. Но вот, если зарядить в упор, скажем, в глаз, то травма обеспечена, поэтому технику безопасности забывать не стоит.

В итоге — игрушка выглядит невзрачно, но ощущения от использования прикольные. Подойдет как большим, так и маленьким детям (дочка 1,8 года оценила, 3,5-летний племянник — тоже). У цацки есть образовательная составляющая, способная заинтересовать физикой, а в случае покупки в виде конструктора — еще и пайкой.

Тамбовский шестиклассник собрал гаусс-пушку и задумывается о турбореактивном двигателе

Свою минуту славы Глеб Толчеев из посёлка Строитель уже получил. 12 июня на День города Тамбова он представлял на площадке детского технопарка «Кванториум» свою разработку – гаусс-пушку. Необычным аппаратом заинтересовался губернатор Александр Никитин. Между школьником и главой региона завязался диалог.

— Кто изобрёл электрическую лампочку? — спросил Александр Никитин. Вопрос вроде бы простой, но ответ не так прост. 
— Эдисон, — ответил Глеб. 
— А разве не наш земляк, Ладыгин? — засомневался губернатор. 
— Возможно, но Эдисон первый запатентовал своё изобретение, — не растерялся мальчик.

Губернатор сделал выстрел из гаусс-пушки и пожелал юному изобретателю успехов.Электромагнитная пушка гаусса: Гаусс Ган (электромагнитная пушка) своими руками

Глеб учится в Цнинской школе №1, перешёл в шестой класс. Увлечение техникой у него чуть ли не с пелёнок. Он всегда что-то мастерит, любит всё делать своими руками. Мама старается поддерживать увлечение сына, покупает всё необходимое. Любимыми детскими игрушками Глеба были «Набор физика» и электронный конструктор. Мальчик собирал датчики освещения, игрушечный вертолет, радиоприемник, устроил дома сигнализацию. В шесть лет ему купили паяльную станцию.

— Он всегда что-то разбирает-собирает: бензопилу, генератор на даче. В четыре года разобрал электрическую швейную машинку, но собрать не смог. Дома многое уже чинит своими руками: удлинители, вентилятор, розетку, утюг отремонтировал. Электрический чайник сгорел, так он его вскрыл, что-то припаял, и чайник потом ещё работал полгода, — с улыбкой рассказывает про своего маленького Кулибина мама, Светлана Толчеева.

Второй год Глеб посещает Кванториум. Сам добирается на автобусе из Строителя для того, чтобы заниматься здесь в свободное время. И чуть ли не с первого посещения загорелся идеей создать гаусс-пушку.

— Идея мне пришла из компьютерных игр. Я люблю игру «Сталкер» и там есть гаусс-пушка, она называется «объект 62». Я её собрал буквально за месяц. Сделал 2D-чертежи деталей, преподаватель помог мне их вырезать из фанеры на лазерном станке. Потом склеил всё, установил необходимые детали: конденсатор, тиристор, лампочку, диоды, кнопки, намотал провод на катушку и всё спаял. И вот получилась работающая гаусс-пушка, — делится Глеб Толчеев.

Гаусс-пушка состоит из катушки соленоида, через него проходит трубочка, в которую с одной стороны вставляется металлический снаряд. Чтобы произвести выстрел, к соленоиду подключается заряженный конденсатор большой ёмкости и высоким рабочим напряжением. В соленоиде возникает электромагнитное поле, которое в момент протекания импульса разрядного тока от конденсатора втягивает снаряд в соленоид и разгоняет его. Устройство названо в честь немецкого ученого Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма.

Сейчас юный изобретатель работает над усовершенствованным вариантом гаусс-пушки. Версия 2.0 будет из пластика и с тремя катушками. Это совсем другой уровень, ведь конструктору придётся паять большую многокомпонентную плату и вставлять электронные «мозги».

— У Глеба скоро день рождения и он ждёт — не дождётся, когда ему подарят деньги, чтобы тут же побежать в магазин радиодеталей и купить все нужные детали, — говорит Светлана Толчеева.

Преподаватель Глеба в Кванториуме Алексей Митрофанов принципиально запрещает делать своим ученикам оружие. Но собрать гаусс-пушку разрешил.

— Её эффект мне был известен, но сам я её не собирал. Интересно было посмотреть, как гаусс-пушка работает, поэтому я разрешил её сделать в качестве экспериментального варианта. Я убежден, что инженерия и высокие технологии должны служить, в первую очередь, мирным целям. Мы вместе с Глебом  думали о том, как можно применять гаусс-пушку. Проблема в том, что у неё достаточно маленький КПД. Но это не мешает использовать её как монтажный пистолет, чтобы забивать гвозди, крепить какие-то элементы. Её эффект можно применять в движении лифтов, в искусственных мышцах, для запуска небольших спутников. В космосе с её помощью можно изменить орбиту астероида. Областей применения этой технологии много, никто ею особо не занимался, — рассказывает преподаватель.

Тем не менее, Глеб мечтает связать свою жизнь именно с военной сферой. Он любит играть в компьютерные «стрелялки», обожает оружие, особенно снайперские винтовки, и инновационное вооружение.

— Мечтаю изобрести новые виды стрелкового оружия. А вообще у меня есть цель в жизни: хочу стать инженером, разрабатывать разные инновационные штуковины. А работать буду в научно-техническом отделе ФСБ, — вот такие мечты у шестиклассника.

Вместе со своим преподавателем Глеб уже поставил следующую цель – собрать турбореактивный двигатель. А ещё так много всего интересного, что хотелось бы попробовать – ионный двигатель, рельсотрон.

— Глеб — это ребёнок, который не требует постоянного контроля.  Мы всё-таки здесь работаем с паяльниками, можно получить травму. Но я по факту оценил его квалификацию и понял, что он работает аккуратно и не причинит вреда ни себе, ни окружающим. Вообще мы в Кванториуме ориентируемся на то, чтобы ребёнок получал практический опыт, который впоследствии можно будет развить. Пусть он учится на собственных ошибках, но этот опыт всегда останется с ним, а теоретическое знании без практики быстро улетучивается, — убеждён Алексей Митрофанов.

Преподаватель высоко оценивает уровень маленького инженера. Алексей Митрофанов считает, что Глеб может выбрать для себя любую инженерную стезю и везде достигнет успеха.

— И, возможно, когда-нибудь Глеба Толчеева покажут по телевизору как знаменитого учёного-изобретателя, а Алексей Сергеевич, уже пожилой и убелённый сединами, скажет: вот мой ученик, — шутит преподаватель.

Пушка Гаусса своими руками. Сборка и демонстрация работы

Смотрите также обзоры и статьи:

Привет!

На сотрудников интернет-магазина Электронофф снизошло вдохновение и желание сделать что-нибудь необычное, поэтому мы решили запустить серию увлекательных физических экспериментов.
В этом выпуске видео попытаемся сделать известную, наверное, всем любителям фантастики, пушку Гаусса.

Присоединяйтесь и смотрите!

Пушка Гаусса (англ. Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) — одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма.

Ключевой элемент нашей схемы – это катушка. Если на нее подать ток, то внутри ее возникнет магнитное поле. Как мы знаем, различные металлические предметы магнитятся. Если подвести металлический предмет к магнитному полю катушки, оно начнет притягиваться к ее центру. Таким образом, если мы вставим, например, сверло, и подадим на катушку магнитное поле, сверло затянется во внутрь и выстрелит им с обратной стороны.

Припаиваем все элементы согласно схемы. Схема совершенно не сложная — главное здесь правильно подобрать катушку, конденсатор и их соотношение.

Когда все компоненты собраны, делаем патроны из обычных гвоздей.

В качестве корпуса используем трубку, в которой проделаем отверстия для кнопки включения и спусковой кнопки.

Пушка собрана — пробуем ее в работе.

Работает! Конечно, мощность пушки (как и ее внешний вид) оставляют желать лучшего, но это не повод огорчаться. Конструкцию, как и электрическую часть, можно значительно улучшить, если найти более правильное соотношение всех элементов схемы. Для увеличения мощности можно сделать несколько ступеней (включив в схему больше катушек), правда, тогда схема управления значительно усложнится. Возможно, когда-нибудь мы вернемся к этой теме.

Поделиться в соцсетях

в России создали новую электромагнитую пушку

Россия успешно испытывает ударные беспилотники и бронетехнику с искусственным интеллектом, а также дальнобойные средства уничтожения высокотехнологичных боевых систем и роботов потенциального противника.

Источники в оборонно-промышленном комплексе РФ сообщили: дальность гарантированного поражения целей опытными образцами российских электромагнитных пушек достигла 10 километров, пишет военный обозреватель Александр Хроленко.

Это означает, что в зоне прямой видимости высокотехнологичные воздушные и наземные вооружения противника могут быть мгновенно превращены в груду металлолома – за счет сжигания электромагнитным импульсом компонентов аппаратуры управления и прицеливания. Бесшумный выстрел длится миллисекунды, нет огня, дыма или отдачи. Выявить позиционный район ЭМ-пушки стандартными средствами радиолокации или спутниковой разведки невозможно.

Ранее дальность действия ЭМ-пушки достигала трех километров. Полигонные испытания нового вида вооружения идут с 2015 года, пушки успешно «жгут» беспилотники в воздухе и различные приборы на земле.

Предусмотрена защита российской боевой электроники от воздействия «дружественного огня» ЭМ-пушки. Так, специалисты холдинга «Росэлектроника» ранее создали ферритовое волокно, способное защитить электронные приборы современной бронетехники, зенитных ракетных комплексов и самолетов от воздействия средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) противника.

Сроки принятия новой ЭМ-пушки на вооружение не обозначены, и все же Россия приблизилась к этому вплотную, успех очевиден. Сегодня опытные образцы способны на значительном удалении поражать БПЛА, вертолеты и крылатые ракеты противника.

Именно в качестве средства ПВО новая пушка установила рекорд – «сожгла» учебную воздушную цель на расстоянии в 10 километров. Если дальность действия удастся увеличить до 20 километров, то в разряд целей попадут и современные боевые самолеты (по высоте). Полагаю, новые достижения российского ОПК в этой области не заставят долго ждать. Радиоэлектронное оружие на новых физических принципах уже эксплуатируются Российской армией, недавно Sputnik рассказывал о машине дистанционного разминирования Листва».

ЭМ-пушки на передовой

Оружие, основанное на технологии электромагнитного излучения, по принципу действия близко к системам радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Вместо пороха и металла, российская ЭМ-пушка использует энергию излучения высокой частоты.

Поражающее электромагнитное излучение распространяется со скоростью света. Проблемой остаются пока огромные энергозатраты на каждый выстрел, но технологии постоянно развиваются.

В перспективе ЭМ-пушки могут базироваться на тяжелых истребителях-беспилотниках 6-го поколения, технике Сухопутных войск и кораблях ВМФ. Если однажды на поле боя без видимых причин «пойдут в отказ» самолеты и вертолеты, беспилотники, крылатые ракеты, танки и другая бронетехника противника, значит они на прицеле новых технологий ведения войны.

ЭМ-пушка считается нелетальным оружием – уничтожает электронику, но щадит живую силу. Жесткое электромагнитное излучение опасно для здоровья человека, может поразить нервную, иммунную, другие системы организма. И все же, если ЭМ-импульс «сожжет» микросхемы и остановит двигатель пилотируемого летательного аппарата, летчик обречен – катапульта тоже не сработает.

Электромагнитное оружие – целый спектр инструментов, предназначенных для работы в конкретных секторах. Магнитное поле может использоваться для придания начальной скорости снаряду, как альтернатива пороху в классической артиллерии (рельсотронная пушка). В России получили приоритетное развитие системы РЭБ, электромагнитные бомбы, способные отключить всю радио- и электронную аппаратуру противника в радиусе 4 км, то есть оставить войска без связи и управления, превратить подразделения в неорганизованные толпы. ЭМ-пушка – новое высокотехнологичное слагаемое победы.

Интересно, что идея электромагнитной пушки родилась одновременно в России и Франции во время Первой мировой войны. В ее основу легли труды немецкого исследователя Йоганна Карла Фридриха Гаусса, автора теории электромагнетизма. Идея обогнала свое время, и не нашла практического применения в военной технике: французская модель разогнала 50-граммовый снаряд до скорости 200 м/сек, и откровенно проиграла обычной артиллерии.

Российский проект «магнитно-фугальной» пушки остался в чертежах. Ренессанс идей электромагнитного оружия наступил в начале 21 века. Рельсотрон Арцимовича в 2011-м успешно прошел испытания в лаборатории Шатурского филиала Объединенного института высоких температур РАН. Электромагнитная пушка стреляла очень маленькими снарядами, однако эти «горошины» с электромагнитным ускорением превращали в плазму стальные пластины на своем пути. Через пять лет российские специалисты разогнали материю практически до первой космической скорости, и к сегодняшнему дню прошли огромный путь.

Партнеры отстают

Проектами электромагнитных пушек занимаются США, Израиль, Турция, Франция, Китай. И все же ни одна из этих стран не достигла десятикилометровой эффективной дальности «высокочастотного огня». К примеру, ВМС США прошлым летом испытали рельсотронную пушку со скоростью выпущенного снаряда около 2041 м/сек. Заметим, этот твердотельный боеприпас (не электромагнитный импульс) все же не превысил максимальную скорость снаряда современной пороховой артиллерии – 2500 м/сек. Для войн будущего ускорение явно недостаточное.

Рельсотрон – разновидность электромагнитной пушки, основные элементы которой – источник питания, коммутационная аппаратура и два электропроводящих рельса длиной от одного до пяти метров. Выстрел происходит в момент подачи высокого напряжения за счет взаимодействия энергии плазмы (сгорание специальной вставки) и электромагнитного поля. Американцы проводят лабораторные испытания 475-мм рельсотроной пушки (разработка компаний General Atomics и BAE Systems) с начала 2000-х, но успех неочевиден.

Снаряд массой 23-кг вылетающий из ствола со скоростью около 2200 м/сек, и может производить огромные разрушения. Неизвестно, куда и как далеко он летит.

Незавидная судьба сложилась у рельсотронной пушки в ВМС США. Из-за ресурса в несколько десятков выстрелов и огромного потребления энергии отказались от идеи ее размещения на передовом американском эсминце Zumwalt. Корабль не может быть жертвой своего собственного вооружения, а применение ЭМ-пушки предполагало отключение почти всей электроники эсминца, включая системы ПВО-ПРО. Специалисты Военно-морского института США в итоге предложили использовать «супер-эсминцы» типа Zumwalt всего лишь в качестве командных кораблей. Исследования продолжаются. В области высокотехнологичных вооружений ведущие страны явно отстают от России

Принцип работы Гаусс пушки — Гаусс пушка своими руками

Пушка Гаусса (англ. Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) — одна из разновидностей
электромагнитного ускорителя масс. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса,
заложившего основы математической теории электромагнетизма. Следует иметь в виду, что
этот метод ускорения масс используется в основном в любительских установках, так как
не является достаточно эффективным для практической реализации. По своему принципу
 работы (создание бегущего магнитного поля) сходна с устройством, известным как линейный
 двигатель.
Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило,
 из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика)
. При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое
разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются
 полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра
соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских
схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит так как с возникающей при
 этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использовании
ферромагнетиков, но выражен он не так ярко благодаря тому что снаряд легко
перемагничивается (коэрцитивная сила).

Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным.
 Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы
с высоким рабочим напряжением.
Параметры ускоряющих катушек, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы
таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индукция
магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда
 резко падала. Стоит заметить что возможны разные алгоритмы работы ускоряющих катушек.

Принцип работы пушки гаусса (англ. Coil gun) наиболее наглядно объясняется следующим рисунком

Ферромагнитный снаряд «засасывается» внутрь катушки (соленоида) с определенным ускорением. По достижении середины пуля продолжает двигаться по инерции. Однако теперь сила магнитного поля тянет ее обратно к центру. Таким образом, мы подходим к первой проблеме – при достижении разгоняемым телом середины магнитного поля катушки это поле начинает препятствовать дальнейшему движению и должно отключаться. Понятно, что чем выше будет напряжение и сила тока, прикладываемого к катушкам, тем сильнее будет воздействие магнитного поля на снаряд. И здесь кроется вторая проблема – быстрое переключение заряда между катушками. Не смотря на сотни любительских сайтов и десятки тысяч возможных конструкций пушек гаусса, эффективного и технологически простого механизма переключения до сих пор не создано. Главная проблема – при высоких значениях силы и напряжения тока перегорают кремниевые элементы. Механическое же переключение либо очень неточно, либо крайне сложно в изготовлении. Источником питания во всех имеющихся на сегодня моделях ускорителей подобной конструкции служат блоки конденсаторов. При этом, КПД преобразования энергии магнитного поля катушки в кинетическую энергию снаряда не превышает 2%. Лучшие образцы самодельных спиральных пушек (coilgun) имеют энергию пули при выстреле в 5-6 Дж. Это в несколько раз меньше, чем у спортивного пневматического пистолета.

Физика винтовки Гаусса

Магнитная пушка: Физика винтовки Гаусса

Арсен Шемин, Полин Бессерв, Од Казарье, Николя Таберле и Николя Плион

a)

Univ. Лион, Ens de Lyon, Univ. Claude Bernard, CNRS, Laboratoire de Physique, F-69342 Lyon, France

(получено 6 июля 2016 года; принято 9 марта 2017 года)

Магнитная пушка — это простое устройство, преобразующее магнитную энергию в кинетическую энергию. Когда стальной шар

с низкой начальной скоростью ударяется о цепь, состоящую из магнита, за которой следуют стальные шарики

, последний шарик в цепи выбрасывается с гораздо большей скоростью.Анализ этого впечатляющего устройства

включает понимание продвинутой магнитостатики, преобразования энергии и

столкновения твердых тел. В этой статье явления на каждом этапе процесса смоделированы, чтобы

предсказать конечную кинетическую энергию выброшенного шара как функцию нескольких параметров, которые можно

измерить экспериментально. V

C2017 Американская ассоциация учителей физики.

[http://dx.doi.org/10.1119/1.4979653]

I.ВВЕДЕНИЕ

A. Что такое магнитная пушка?

Магнитная пушка, иногда называемая Gauss

ri fl e, представляет собой простое устройство, которое ускоряет стальной шар посредством преобразования

магнитной энергии в кинетическую энергию.

1–4

Преобразование энергии в действии напоминает другие устройства ускорения на основе электромагнетизма

, такие как ружья rail-

.

5

На рисунке 1 показана временная последовательность (сверху вниз)

типичной установки, где линия из четырех шариков, первый из

, который является постоянным магнитом, подвергается ударам слева от

другого. стальной шар.(Шары сидят на рельсе, поэтому движение

ограничено одним измерением.)

Когда дополнительный шар приближается слева с низкой начальной скоростью

, он испытывает притягивающую магнитную силу

, сталкивается с магнит, а затем крайний правый шарик

выбрасывается с большой скоростью. Чтобы выделить различные функции

на рис. 1, обратите внимание на то, что кадры неравномерно разнесены во времени.

Видео, из которого были извлечены эти кадры, — это

, доступное как онлайн-расширение к Рис.1.

Чтобы понять физику рифления Гаусса, процесс

можно разделить на три фазы: (i) ускорение шара из ферромагнитной стали

в магнитном поле, созданном магнитом

(кадры I –III на рис. 1), (ii) распространение импульса

в цепочку стальных шаров, аналогичное распространению импульса в колыбели Ньютона (кадр IV), и (iii) выброс

конечного шара выходит из остаточного магнитного притяжения

(кадры V и VI).В то время как на рис. 1 выделен конкретный пример

, мы сосредоточимся на более общем случае, схематически показанном на рис. 2, где начальная цепочка образована из шариков из нержавеющей стали

перед магнитом и шариков позади магнита. (каждый шар массой

имеет радиус Манд R). Магнит представляет собой сильный постоянный магнит NdFeB

, который прикреплен к рельсу, достаточно сильно

, чтобы предотвратить движение цепи влево

во время фазы ускорения, но достаточно свободно, чтобы обеспечить распространение импульса в цепи

(участок шпатлевки может иметь вид

, как показано на рис.1). Обратите внимание, что диполярная ось магнита

самопроизвольно выровняется с осью цепи, чтобы минимизировать потенциальную энергию

.

Фаза ускорения определяется магнитным полем

, создаваемым магнитом

6,7

, и намагниченностью стального шара

, который ударяется. Определение намагниченности входящего шарика из ферромагнитной стали

отличается от классических задач, в которых материал (диаметр или

парамагнитных шариков

8

) или геометрия (большой образец из

ферромагнитных материалы

9–11

) отличаются от наших.Ускорение

ударяющегося шара связано с магнитной энергией

U

n

, которая зависит от количества шариков в экране

в магнитном поле магнита. Часть этой магнитной энергии

преобразуется в кинетическую энергию, которая прибавляется к

начальной кинетической энергии Kinit падающего шара и дает

кинетической энергии удара Kimpact. Передача энергии

в цепочке напоминает колыбель Ньютона,

12,13

и

, управляемую контактными силами Герца, включающими диссипацию в неоднородной цепочке, содержащей магнит.

Часть энергии удара передается по цепи

, в результате чего возникает кинетическая энергия Keject выброшенного шара

. Наконец, во время фазы изгнания выброшенный шар

теряет энергию, избегая остаточного магнитного притяжения UmÀ1 на правой стороне цепочки, в результате чего получается конечная кинетическая энергия Kfinal

.

Цель данной статьи — связать Kfinal с Kinit, а

— с параметрами системы.Обратите внимание, что процесс преобразования энергии в этой задаче не противоречит тому факту, что магнитные поля не действуют на заряженные частицы (сила Лоренца

перпендикулярна скорости заряженной частицы

). Анализ ситуации, подобной исследованию

, приведенному здесь, подробно обсуждается в учебнике Griffths,

15

, и заинтересованным читателям следует также обратиться к обсуждению

магнитной энергии, приведенному в учебнике Джексона

16

.

(со стр.224 г.). В этой статье эффекты, связанные с преобразованием

магнитной энергии в кинетическую, обсуждаются в разделе

. II. Передача кинетической энергии через цепь

подробно описана в гл. III. Наконец, параметры

, влияющие на глобальное преобразование энергии в системе, и

понимание последовательности гауссовских рифов обсуждаются в разделе

. IV.

B. Чему учащиеся могут научиться из этой задачи

На вводном физическом уровне этот эксперимент можно использовать

для повышения мотивации учащихся при работе над открытой задачей

, связанной с энергосбережением.В более традиционной лаборатории

студенты могли использовать свои знания о магнетизме

, чтобы определить, следует ли рассматривать входящий стальной шарик

как постоянный или индуцированный магнит

посредством измерений магнитной силы и магнитного поля.

На уровне выпускника вопрос о зависимости конечной скорости

от некоторых параметров системы

может привести к экспериментальному проекту, в котором знания

механики, магнетизма и нелинейной физики входят в

.

играть.

495 Am. J. Phys. 85 (7), июль 2017 г. http://aapt.org/ajp V

C2017 Американская ассоциация учителей физики 495

Медицина 21-го века: хирурги Гаусса, волшебные пули и магнитные миллиботы

Этот сайт может получать партнерские комиссии по ссылкам на этой странице. Условия эксплуатации.

Где-то на рубеже 20-го века выдающийся врач Пауль Эрлих придумал слово zauberkugel или «волшебная пуля» для описания новых лекарств, над которыми он работал для лечения сифилиса и рака.Теоретически такие лекарства оставят здоровые ткани нетронутыми, а нацелены только на больных. Позже психологи использовали этот термин для описания феноменально распространенной паники, которая возникла, когда ничего не подозревающая американская публика транслировала эпический триллер Х. Дж. Уэла « Война миров » 1938 года.

Между прочим, эти психологи также любили называть свою теорию волшебной пули «моделью шприца для подкожных инъекций», отражая недавно обнаруженную способность средств массовой информации внедрять радикальную концепцию прямо в умы плененной аудитории с предельной точностью.Хотя ни одна из высоко идеализированных волшебных пуль, о которых мы только что упоминали, не может быть полностью реалистичной концепцией, настоящая волшебная пуля, которой можно по желанию направлять по всему внутреннему пространству тела, в последнее время стала заслуживающей доверия концепцией. Мы не имеем в виду смертоносную пулю, которая часто следует по сильно искаженной траектории. Вместо этого мы говорим об устройстве, стреляющем из гораздо более управляемого оружия, а именно, так называемого пистолета Гаусса, в честь известного математика с таким же именем.

Подобно катушечной или рельсовой пушке, гауссовская пушка линейно ускоряет объект с помощью электромагнитных полей. Он также может быть настроен для хранения потенциальной энергии в положениях объектов внутри своего канала, а затем для усиления кинетической энергии падающей частицы путем преобразования этой потенциальной энергии в большую кинетическую энергию, добавляемую к выходящему объекту. Простое видео, вероятно, более четко иллюстрирует основной принцип:

Исследователи Аарон Беккер, Уажди Фелфул и Пьер Дюпон построили экспериментальное ружье Гаусса, которое могло приводить в движение крошечное устройство, которое они называют миллиботом, по всему миру тело.В то время как несколько исследователей уже установили стандартные аппараты МРТ с возможностью горячей замены или создали специальные «октомаги» для магнитного управления катетерами и другими устройствами по жидкостным отсекам тела, это первый признак того, что силы, достаточно высокие для преодоления твердых барьеров в теле, могут быть достигается магнитным путем.

Основная хитрость этой схемы заключается в предварительной загрузке камеры иглы для подкожных инъекций серией намагничиваемых стальных шариков и прокладок. Преимущество использования шариков из легированной стали вместо обычных высокопрочных неодимовых магнитов двоякое: неодимовые постоянные магниты имеют более низкое магнитное насыщение (всего 77% от магнитной насыщенности стали, они могут производить только 43% от эквивалентной магнитной силы стали), и их магнетизм нельзя отключить.С другой стороны, у стальных электромагнитов сила уходит, когда вы выключаете электромагнит. Если бы вы вводили в тело постоянные магниты, например, съедая их, ваш кишечник быстро сжимался бы, и магниты неумолимо проникали сквозь ткани во взаимном притяжении.

Ключевой вывод исследователей состоит в том, что катушки аппарата МРТ могут быть использованы для создания пушки Гаусса. Есть разные способы настройки и запуска МРТ, но для наших целей мы можем рассматривать его как электродвигатель.MR-сканер действует как статор и создает движущие моменты на роторе исполнительного механизма, содержащем сегнетоэлектрический материал. Чтобы создать максимальный крутящий момент, меньшие градиентные катушки (в отличие от большого статического поля МРТ) необходимо поставить под контроль замкнутого контура, или, на моторном жаргоне, — коммутацию. Если все сделано правильно, должно быть возможно управлять более чем одним объектом внутри канала ствола.

Пистолет Гаусса позволит крошечным устройствам преодолевать барьеры между жидкостными камерами или даже проходить сквозь твердые ткани.Эта возможность будет иметь решающее значение для доступа к удаленным уголкам желудочковой системы мозга, например, и будет иметь немедленное применение в таких условиях, как гидроцефалия, когда нарушается надлежащий поток через эти камеры. Прелесть пушки Гаусса в том, что магниты МРТ делают все — устанавливают компоненты, заряжают их и запускают. После того, как баллистический компонент хирургической процедуры миллибота будет выполнен, управление миллиботом теоретически перейдет к стандартной маломощной МРТ-навигации.

Чтобы читатель не подумал, что это всего лишь пирожок в небе, мы должны назвать некоторые точные цифры. Авторы отмечают, что максимальный градиент, доступный в большинстве клинических сканеров, составляет около 20-40 мТл / м. Это создаст силу на намагниченной стальной частице, равную 36-71% ее гравитационной силы. Другими словами, не так уж много силы для работы. Были опробованы специальные высокопрочные градиентные катушки до 400 мТ / м, но они не являются практической модернизацией большинства аппаратов МРТ. Для общего сравнения, для проталкивания иглы 18 калибра через мышцу 10 мм требуется около 0.6Н силы.

Мы спросили корреспондента Пьера Дюпона напрямую, что может тушить пушка Гаусса. Он сказал, что они уже продемонстрировали глубину проникновения до 15 мм в фантом ткани мозга с помощью иглы 18 калибра. Следует отметить, что настоящий мозг в основном состоит из липидов и белковых композитов цитоскелета, которые, как следует ожидать, будут вести себя нелинейно в отношении ударов. Другими словами, как и поверхность бассейна, скорость удара должна сильно влиять на жесткость материала, которую ощущает проникающий объект.

На основном изображении вверху показана коммерческая магнитная навигационная система, уже используемая для сложных кардиологических процедур. Операторы даже не сидят в хирургическом амфитеатре, а скорее управляют шоу из отдельной диспетчерской. Это устройство, называемое дистанционной магнитной навигационной системой Niobe, направляет катетер через сосудистую сеть, сгибая его в различных контрольных точках, которые реагируют на магнитное поле. Уже будучи незаменимой в операционной, когда такие устройства, как Niobe, в конечном итоге добавят мощные насадки в стиле пистолета Гаусса, удаленная роботизированная хирургия вступит в новую эру.

Некоторое время назад мы обсуждали некоторые тонкости установки и управления нервным оборудованием в желудочковой системе мозга. Из 1700 мл или около того доступного пространства в нашем черепе, 1400 мл — это сам мозг, 150 мл — для крови и 150 мл — для спинномозговой жидкости (CSF), в которой плавает мозг. Дополнительные 30 мл спинномозговой жидкости циркулируют внутри сети камер в центре мозга, известной как желудочковая система. Это довольно просторная рабочая среда.Тонкие мембраны, разделяющие эти пространства, — это как раз те цели, по которым может работать пушка Гаусса. Следует отметить, что одной из ключевых процедур было бы создание или зашивание проходов между мозгом и более крупными иммунными и лимфатическими системами организма.

Мы не будем здесь ничего говорить, кроме как упомянуть, что всего неделю назад вряд ли кто-то мог бы предположить, что центральная нервная система имеет какую-либо классическую лимфатическую систему, о которой можно было бы говорить. Теперь каждый хочет знать, как управлять им и получать к нему доступ, чтобы обеспечить постоянное здоровье и силу мозга.

Пушка Гаусса — The Doom Wiki на DoomWiki.org

Пушка Гаусса — это новое силовое оружие, обнаруженное в игре Doom 2016 года, впервые публично представленное на QuakeCon 2015 и официально упомянутое в объявлении id Software о предстоящем закрытом альфа-тесте в октябре следующего года. [1] Он появляется как в одиночной, так и в многопользовательской кампании с немного разными свойствами. Несмотря на свое название, которое ошибочно обозначает его как койлган, пушка Гаусса на самом деле является портативным рельсотроном с механикой, аналогичной рельсотронам серии Quake.

«Сногсшибательно точное дальнобойное оружие с заметным ударом, который должен компенсировать оператор».

Исследования и разработки [править]

ОАК ранее использовал электромагнитное ускорение в таких приложениях, как добыча руды на лунах Деймоса и Фобоса, а также при строительстве Аргент-башни, так что применение оружия было более или менее неизбежным. Стальные флешеты ускоряются через намагниченную камеру оружия до высокой скорости с исключительной точностью.Боеприпасы дешевы, в большом количестве и предназначены для поражения нескольких целей.

Тактический анализ [править]

Пушка Гаусса — мощное оружие, уступающее только BFG-9000, которое поражает большинство врагов за от одного до трех выстрелов и стреляет с почти идеальной точностью. Это критически важно для игрового процесса на уровнях навыков Nightmare и Ultra-Nightmare, где боеприпасы для другого оружия более ограничены, а наносимый урон должен быть максимальным. Оружие имеет значительную отдачу, приводящую к физическому отбрасыванию, которое необходимо компенсировать при стрельбе.Потребляет 15 ячеек за выстрел.

Мультиплеер [править]

Пушка Гаусса в многопользовательской игре специально разработана как противовес реликвии руны демонов, с ограниченным боеприпасом, который нельзя пополнить, и способностью убивать игроков одним выстрелом. Его альтернативный режим стрельбы позволяет видеть других игроков сквозь стены с помощью рентгеновского зрения. Как и руна демона, пушка Гаусса периодически возрождается во время игрового режима битвы на арене. Многочисленные источники описали его текущее состояние как чрезмерное, и это фигурировало как важный фактор в негативных обзорах многопользовательского компонента во время открытого бета-тестирования.

Пушка Гаусса доступна в Серебряном Разломе, Нижнем, Эмпирийском, Адском, Приношении и Кощунстве.

Модификации [править]

Болт прецизионный
В модификации прецизионного затвора добавлен оптический прицел, повышающий точность стрельбы на дальних дистанциях. Также в модификации предусмотрена возможность накапливать дополнительный заряд при использовании прицела, выпуская снаряд с большей скоростью. Полностью заряженный флешет может поразить несколько целей.
Осадный режим
Модификация осадного режима состоит из ионизатора аргона и вакуумного затвора пусковой камеры орудия.Ионизированный газ выделяется в виде плазмы при выстреле оружия, добавляя лучевой эффект кинетическому снаряду. Пользователь должен оставаться неподвижным при зарядке в этом режиме из-за летучего газа. Помимо поражения нескольких целей, луч также создает эффект взрыва при попадании. Потребляет 30, 45 или 60 ячеек за выстрел, по-видимому, случайным образом.

Обновления [править]

Precision Bolt [править]

Энергоэффективность
Уменьшает время перезарядки.
Стоимость: 3/6 очков оружия
Легкий вес
Увеличена скорость передвижения при увеличении.
Стоимость: 3/6 очков оружия
Мастерство — Неустойчивый разряд
Открывается после убийства пяти рыцарей ада выстрелами в голову. Враги, убитые прецизионным болтом, взорвутся.

Siege Mode [править]

Наружная балка
Увеличивает урон по области для выстрелов в осадном режиме.
Стоимость: 3/6 очков оружия
Пониженный заряд
Уменьшает время зарядки.
Стоимость: 3/6 очков оружия
Мастерство — Мобильная осада
Позволяет двигаться во время зарядки.

Нарушение последовательности [править]

Пушка Гаусса оказалась исключительно полезной для разрыва последовательности в игре из-за большой силы тяги, передаваемой игроку, позволяющей совершать огромные прыжки непреднамеренной высоты и горизонтального расстояния, которые могут преодолевать стены и выталкивать игрока через небольшие дыры при столкновении уровней. сетки. Если выстрелить в обратном направлении, эффект может быть еще более преувеличен, так как скорость, которую он передает, будет добавлена ​​к существующему обратному импульсу игрока.Это широко использовалось в скоростных забегах на мировые рекорды.

Источники [править]

  1. ↑ Парас, Арчи (15 октября 2015 г.). «Bethesda и id Software раскрывают первые подробности закрытого альфа-тестирования DOOM». WCCF Тех. Проверено 20 октября 2015 г.

Пистолеты в полной сборке — Arcflash Labs

ПОЛИТИКА ПРЯМЫХ ПРОДАЖ И ДОСТАВКИ

Для совершения покупок в нашем интернет-магазине вам должно быть 18 лет. (Для некоторых продуктов должно быть 21)

Вы несете ответственность за определение того, что никакие законы или постановления не запрещают вам покупать или владеть нашими продуктами, включая: койлганы, рельсотроны, арматуры, магазины, блоки питания, компоненты или другие продукты, и что нет других причин, по которым вы не можете законно приобрести или владеть продукт.Мы рассматриваем все полностью собранные койлганы и рельсотроны (далее именуемые функциональными электромагнитными ускорителями или «FEA») как пневматические винтовки с целью определения законности вашего домашнего местонахождения.

* Для всех продаж FEA требуется подпись взрослого.

ОГРАНИЧЕНИЯ НА ДОСТАВКУ:

Мы не осуществляем доставку за пределы США или на территории США, по адресам APO, экспедиторам или службам пересылки почты за границу.Мы не отправляем на абонентские ящики.

Есть районы, в которые Arcflash Labs, LLC не может отправлять FEA. В некоторых штатах и ​​муниципалитетах установлены определенные ограничения в отношении пневматических винтовок, и Arcflash Labs, LLC оставляет за собой право не отправлять определенные продукты в определенные места.

Мы не можем отправить FEA по следующим адресам:

  • Штаты : Делавэр, Иллинойс, Нью-Джерси, Род-Айленд, округ Колумбия
  • Округа : Округ Кинг (Вашингтон)
  • Города : Сисайд (Калифорния), Бриджпорт (Коннектикут), Стратфорд (Коннектикут), Нью-Йорк (Нью-Йорк), Бруклин (Нью-Йорк), Бронкс (Нью-Йорк), Статен-Айленд (Нью-Йорк) , Куинс (Нью-Йорк), Глен-Окс (Нью-Йорк), Цветочный парк (Нью-Йорк), Йонкерс (Нью-Йорк), Буффало (Нью-Йорк), Рочестер (Нью-Йорк) Филадельфия (Пенсильвания), Йорк (Пенсильвания)

ПРЕДЗАКАЗ / БЕЗОПАСНЫЕ ЗАКАЗЫ:

  • Все предварительные и невыполненные заказы списываются в полном объеме в момент обработки заказа.
  • Все даты выпуска могут быть изменены.
  • Политика Arcflash Labs, LLC заключается в отправке всех заказов в завершенном виде. Если в заказе есть другие товары, которые вы хотели бы получить раньше, удалите их и разместите отдельный заказ.
  • Заказы, содержащие товары с предварительным или невыполненным заказом, будут отправлены, когда все товары в заказе будут отправлены.

ВАЖНЫЕ МЕРЫ ЭКСПОРТНОГО КОНТРОЛЯ

Покупатель соглашается соблюдать все экспортные законы, ограничения и постановления США, регулирующие или относящиеся к оптике или любому устройству, содержащему оптические элементы, приобретенные у Arcflash Labs, LLC.Кроме того, Покупатель заявляет и гарантирует Arcflash Labs, LLC, что Покупатель не закупает какие-либо продукты, приобретенные у Arcflash Labs, LLC, с намерением экспортировать такой продукт в нарушение законов и постановлений США об экспортном контроле, и что Покупатель не является гражданином или резидент любой страны, на которую распространяется эмбарго США. Покупатель будет освобождать, защищать и оградить Arcflash Labs, LLC от любых претензий, ответственности и убытков, понесенных Arcflash Labs, LLC в результате нарушения этих обязательств Покупателем.

ВНИМАНИЕ КЛИЕНТОВ:

ЭТОТ РАЗДЕЛ САЙТА В ТЕЧЕНИЕ АЛЬФА-ТЕСТИРОВАНИЯ, И ВСЕ ПОКУПКИ, ОСУЩЕСТВЛЯЕМЫЕ ЧЕРЕЗ ДАННЫЙ ПОРТАЛ, БУДУТ ЛИЧНО ПРОВЕРЕНЫ УПОЛНОМОЧЕННЫМ ПРЕДСТАВИТЕЛЕМ ARCFLASH LABS. ВСЕМ КЛИЕНТАМ ТРЕБУЕТСЯ РАСПЕЧАТАТЬ, ПОДПИСАТЬ И ЗАПОЛНИТЬ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ДО ОТГРУЗКИ.

страница не найдена — Williams College

’62 Центр театра и танца, ’62 Центр
касса 597-2425
Магазин костюмов 597-3373
Менеджер мероприятий / Помощник менеджера 597-4808 597-4815 факс
Производство 597-4474 факс
Магазин сцен 597-2439
’68 Центр карьерного роста, Мирс 597-2311 597-4078 факс
Academic Resources, Парески 597-4672 597-4959 факс
Служба поддержки инвалидов, Парески 597-4672
Прием, Вестон-холл 597-2211 597-4052 факс
Affirmative Action, Hopkins Hall 597-4376
Africana Studies, Hollander 597-2242 597-4222 факс
Американские исследования, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
Антропология и социология, Холландер 597-2076 597-4305 факс
Архивы и специальные коллекции, Sawyer 597-4200 597-2929 факс
Читальный зал 597-4200
Искусство (История, Студия), Spencer Studio Art / Лоуренс 597-3578 597-3693 факс
Архитектурная студия, Spencer Studio Art 597-3134
Фотостудия, Spencer Studio Art 597-2030
Printmaking Studio, Spencer Studio Art 597-2496
Скульптурная студия, Spencer Studio Art 597-3101
Senior Studio, Spencer Studio Art 597-3224
Видео / фотостудия, Spencer Studio Art 597-3193
Asian Studies, Hollander 597-2391 597-3028 факс
Астрономия / Астрофизика, Thompson Physics 597-2482 597-3200 факс
Департамент легкой атлетики, Физическое воспитание, отдых, Ласелл 597-2366 597-4272 факс
Спортивный директор 597-3511
Boat House, Озеро Онота 443-9851
Автобусы 597-2366
Фитнес-центр 597-3182
Hockey Rink Ice Line, Lansing Chapman 597-2433
Intramurals, Атлетический центр Чандлера 597-3321
Физическое воспитание 597-2141
Pool Wet Line, Атлетический центр Чандлера 597-2419
Sports Information, Hopkins Hall 597-4982 597-4158 факс
Спортивная медицина 597-2493 597-3052 факс
Площадки для игры в сквош 597-2485
Поле для гольфа Taconic 458-3997
Биохимия и молекулярная биология, Thompson Biology 597-2126
Биоинформатика, геномика и протеомика, Бронфман 597-2124
Биология, Thompson Biology 597-2126 597-3495 факс
Охрана и безопасность кампуса, Хопкинс-холл 597-4444 597-3512 факс
Карты доступа / системы сигнализации 597-4970 / 4033
Служба сопровождения, Хопкинс-холл 597-4400
Офицеры и диспетчеры 597-4444
Секретарь, удостоверения личности 597-4343
Коммутатор 597-3131
Центр развития творческого сообщества, 66 Stetson Court 884-0093
Центр экономики развития, 1065 Main St 597-2148 597-4076 факс
Компьютерный зал 597-2522
Вестибюль 597-4383
Центр экологических исследований, класс 1966 г. Экологический центр 597-2346 597-3489 факс
Лаборатория наук об окружающей среде, Морли 597-2380
Исследования окружающей среды 597-2346
Лаборатория ГИС 597-3183
Центр иностранных языков, литератур и культур, Холландер 597-2391 597-3028 факс
Арабские исследования, Холландер 597-2391 597-3028 факс
Сравнительная литература, Холландер 597-2391
Критические языки, Hollander 597-2391 597-3028 факс
лингафонный кабинет 597-3260
Россия, Холландер 597-2391
Центр обучения в действии, Brooks House 597-4588 597-3090 факс
Библиотека редких книг Чапина, Сойер 597-2462 597-2929 факс
Читальный зал 597-4200
Офис капелланов, Парески 597-2483 597-3955 факс
Еврейский религиозный центр, 24 Stetson Court 597-2483
Мусульманская молитвенная комната, часовня Томпсона (нижний уровень) 597-2483
Католическая часовня Ньюмана, часовня Томпсона (нижний уровень) 597-2483
Chemistry, Thompson Chemistry 597-2323 597-4150 факс
Классика (греческий и латинский), Hollander 597-2242 597-4222 факс
Когнитивная наука, Бронфман 597-4594
Маршал колледжа, Thompson Physics 597-2008
Отношения с колледжем 597-4057
Программа 25-го воссоединения, Фогт 597-4208 597-4039 факс
Программа 50-го воссоединения, Фогт 597-4284 597-4039 факс
Advancement Operations, Мирс-Уэст 597-4154 597-4333 факс
Мероприятия для выпускников, Vogt 597-4146 597-4548 факс
Фонд выпускников 597-4153 597-4036 факс
Связи с выпускниками, Мирс-Уэст 597-4151 597-4178 факс
Почтовые службы для выпускников / разработчиков, Мирс-Уэст 597-4369
Разработка, Vogt 597-4256
Отношения с донорами, Vogt 597-3234 597-4039 факс
Офис по планированию подарков, Vogt 597-3538 597-4039 факс
Grants Office, Mears West 597-4025 597-4333 факс
Программа крупных подарков, Vogt 597-4256 597-4548 факс
Parents Fund, Vogt 597-4357 597-4036 факс
Prospect Management & Research, Mears 597-4119 597-4178 факс
Начало и академические мероприятия, Jesup 597-2347 597-4435 факс
Communications, Hopkins Hall 597-4277 597-4158 факс
Sports Information, Hopkins Hall 597-4982 597-4158 факс
Web Team, Southworth Schoolhouse
Williams Magazines (ранее Alumni Review), Hopkins Hall 597-4278
Компьютерные науки, Thompson Chemistry 597-3218 597-4250 факс
Conferences & Events, Парески 597-2591 597-4748 факс
Запросы Elm Tree House, Mt.Ферма Надежды, 597-2591
Офис диспетчера, Хопкинс-холл 597-4412 597-4404 факс
Accounts Payable & Data Entry, Hopkins Hall 597-4453
Bursar & Cash Receipts, Hopkins Hall 597-4396
Финансовые информационные системы, Хопкинс-холл 597-4023
Purchasing Cards, Hopkins Hall 597-4413
Студенческие ссуды, Хопкинс Холл 597-4683
Dance, 62 Центр 597-2410
Центр Дэвиса (ранее Мультикультурный центр), Дженнесс 597-3340 597-3456 факс
Харди Хаус 597-2129
Jenness House 597-3344
Райс Хаус 597-2453
Декан колледжа, Хопкинс-холл 597-4171 597-3507 факс
Декан факультета Хопкинс Холл 597-4351 597-3553 факс
Столовая, капельницы 597-2121 597-4618 факс
’82 Grill, Парески 597-4585
Кондитерская, Парески 597-4511
Общественное питание, факультет 597-2452
Driscoll Dining Hall, Дрисколл 597-2238
Eco Café, Science Center 597-2383
Grab ‘n Go, Парески 597-4398
Lee Snack Bar, Парески 597-3487
Обеденный зал Mission Park, Mission Park 597-2281
Whitmans ‘, Paresky 597-2889
Economics, Schapiro 597-2476 597-4045 факс
английский, Hollander 597-2114 597-4032 факс
Сооружения, служебное здание 597-2301
College Car Request 597-2302
Экстренная помощь вечером / в выходные дни 597-4444
Запросы производственных мощностей 597-4141 факс
Особые события 597-4020
Кладовая 597-2143 597-4013 факс
Клуб преподавателей, Дом факультетов / Центр выпускников 597-2451 597-4722 факс
Бронирование 597-3089
Fellowships Office, Hopkins Hall 597-3044 597-3507 факс
Financial Aid, Weston Hall 597-4181 597-2999 факс
Geosciences, Clark Hall 597-2221 597-4116 факс
Немецко-русский, Hollander 597-2391 597-3028 факс
Global Studies, Hollander 597-2247
Аспирантура по истории искусств, Кларк 458-2317 факс
Службы здравоохранения и хорошего самочувствия, Thompson Ctr Health 597-2206 597-2982 факс
Медицинское просвещение 597-3013
Услуги интегративного благополучия (консультирование) 597-2353
Чрезвычайные ситуации с угрозой жизни Позвоните 911
Медицинские услуги 597-2206
История, Холландер 597-2394 597-3673 факс
История науки, Бронфман 597-4116 факс
Лес Хопкинса 597-4353
Центр Розенбурга 458-3080
Отдел кадров, B&L Building 597-2681 597-3516 факс
Услуги няни, корпус B&L 597-4587
Льготы 597-4355
Программа помощи сотрудникам 800-828-6025
Занятость 597-2681
Заработная плата 597-4162
Ресурсы для супруга / партнера 597-4587
Занятость студентов 597-4568
Погодная линия (ICEY) 597-4239
Humanities, Schapiro 597-2076
Информационные технологии, Jesup 597-2094 597-4103 факс
Пакеты для чтения курса, Drop Box для офисных услуг 597-4090
Центр аренды оборудования, приложение Додда 597-4091
Служба поддержки преподавателей / сотрудников, [электронная почта защищена] 597-4090
Мультимедийные службы и справочная служба 597-2112
Служба поддержки студентов, [электронная почта] 597-3088
Телекоммуникации / телефоны 597-4090
Междисциплинарные исследования, Hollander 597-2552
Международное образование и учеба, Хопкинс-холл 597-4262 597-3507 факс
Инвестиционный офис, Хопкинс Холл 597-4447
Бостонский офис 617-502-2400 617-426-5784 факс
Еврейские исследования, Мазер 597-3539
Справедливость и закон, Холландер 597-2102
Latina / o Studies, Hollander 597-2242 597-4222 факс
Исследования лидерства, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
Морские исследования, Бронфман 597-2297
Математика и статистика, Bascom 597-2438 597-4061 факс
Музыка, Бернхард 597-2127 597-3100 факс
Concertline (записанная информация) 597-3146
Неврология, Thompson Biology 597-4107 597-2085 факс
Окли Центр, Окли 597-2177 597-4126 факс
Управление институционального разнообразия и справедливости, Хопкинс-холл 597-4376 597-4015 факс
Управление счетов студентов, Хопкинс-холл 597-4396 597-4404 факс
Performance Studies, ’62 Center 597-4366
Философия, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
Физика, Thompson Physics 597-2482 597-4116 факс
Планетарий / Обсерватория Хопкинса 597-3030
Театр старой обсерватории Хопкинса 597-4828
Бронирование 597-2188
Политическая экономия, Шапиро 597-2327
Политология, Шапиро 597-2168 597-4194 факс
Офис президента, Хопкинс-холл 597-4233 597-4015 факс
Дом Президента 597-2388 597-4848 факс
Услуги печати / почты для преподавателей / сотрудников, ’37 House 597-2022
Программа обучения, Бронфман 597-4522 597-2085 факс
Офис Провоста, Хопкинс Холл 597-4352 597-3553 факс
Психология, психологические кабинеты и лаборатории 597-2441 597-2085 факс
Недвижимость, B&L Building 597-2195 / 4238597-5031 факс
Ипотека для преподавателей / сотрудников 597-4238
Арендное жилье для преподавателей / сотрудников 597-2195
Офис регистратора, Хопкинс Холл 597-4286 597-4010 факс
Религия, Холландер 597-2076 597-4222 факс
Romance Languages, Hollander 597-2391 597-3028 факс
Планировщик помещений 597-2555
Соответствие требованиям безопасности и охраны окружающей среды, класс ’37 Дом 597-3003
Библиотека Сойера, Сойер 597-2501 597-4106 факс
Службы доступа 597-2501
Приобретения / Серийные номера 597-2506
Службы каталогизации / метаданных 597-2507
Межбиблиотечный абонемент 597-2005 597-2478 факс
Исследовательские и справочные службы 597-2515
Стеллаж 597-4955 597-4948 факс
Системы 597-2084
Научная библиотека Шоу, Научный центр 597-4500 597-4600 факс
Исследования в области науки и технологий, Бронфман 597-2239
Научный центр, Бронфман 597-4116 факс
Магазин электроники 597-2205
Машинно-модельный цех 597-2230
Безопасность 597-4444
Специальные академические программы, Харди 597-3747 597-4530 факс
Sports Information, Hopkins Hall 597-4982 597-4158 факс
Студенческая жизнь, Парески 597-4747
Планировщик помещений 597-2555
Управление студенческими центрами 597-4191
Организация студенческих мероприятий 597-2546
Студенческий дом, Парески 597-2555
Вовлеченность студентов 597-4749
Программы проживания для старших классов 597-4625
Студенческая почта, Паресский почтовый кабинет 597-2150
Устойчивое развитие / Центр Зилха, Харпер 597-4462
Коммутатор, Хопкинс Холл 597-3131
Книжный магазин Williams 458-8071 458-0249 факс
Театр, 62 Центр 597-2342 597-4170 факс
Trust & Estate Administration, Sears House 597-4259
Учебники 597-2580
вице-президент по кампусной жизни, Хопкинс-холл 597-2044 597-3996 факс
Вице-президент по связям с колледжем, Мирс 597-4057 597-4178 факс
Вице-президент по финансам и администрированию, Hopkins Hall 597-4421 597-4192 факс
Центр визуальных ресурсов, Лоуренс 597-2015 597-3498 факс
Детский центр Williams College, Детский центр Williams 597-4008 597-4889 факс
Музей искусств колледжа Уильямс (WCMA), Лоуренс 597-2429 597-5000 факс
Подготовка музея 597-2426
Служба безопасности музея 597-2376
Музейный магазин 597-3233
Уильямс Интернэшнл 597-2161
Уильямс Outing Club, Парески 597-2317
Оборудование / стол для студентов 597-4784
Williams Project on Economics of Higher Education, Mears West 597-2192
Williams Record, Парески 597-2400 597-2450 факс
Программа Уильямса-Эксетера в Оксфорде, Оксфордский университет 011-44-1865-512345
Программа Williams-Mystic, Mystic Seaport Museum 860-572-5359 860-572-5329 факс
Исследования женщин, пола и сексуальности, Schapiro 597-3143 597-4620 факс
Написание программ, Hopkins Hall 597-4615
Центр экологических инициатив «Зилха», Харпер 597-4462

gaussrifle2 — km4774

<< Главная страница

Назначение:

А
Винтовка Гаусса является примером кинетической энергии, высвобождаемой через серию цепных
реакции с использованием магнитов.Подобно
Поезд на маглеве, требуется немного энергии, чтобы пистолет «выстрелил» в финал.
мяч. Этот магнитный линейный ускоритель
иллюстрирует основные концепции реальных рельсовых пушек, практическую форму
винтовка Гаусса.

Концепция:

А
ряд магнитов и несколько стальных шариков размещены на алюминиевой дорожке. Количество шаров, размещенных после каждого магнита
влияет на расстояние, на которое пистолет стреляет финальным мячом. Поэкспериментируйте с различными комбинациями, чтобы увидеть
что работает лучше всего.Алюминиевая гусеница была
используется, потому что магниты не притягиваются к алюминию. Это позволило всей магнитной энергии
переноситься только между стальными шариками и магнитами. Чтобы выстрелить из пистолета, поместите одну стальную
мяч в начале дорожки и в умеренном темпе катить по направлению к
первый магнит. Результат — быстрый
цепная реакция, за которой следует последний мяч, отскакивающий от конца трассы.

Электромагнитный
Силовая установка: Gauss Rife

Похожий
Согласно концепции поездов на маглеве, винтовка Гаусса или койлгана использует электромагнитное
для стрельбы противоположно заряженным снарядом.
Пистолет был изобретен в 1900 году Кристианом Биркеландом в попытке разработать
пригодное оружие, но его усилия не увенчались успехом.
В отличие от обычных ружей, винтовка Гаусса исключает использование
взрывчатые вещества, а также трение. Этот
Основная идея привела к разработке современного койлгана. Винтовка Гаусса демонстрирует то же самое.
принципы электромагнетизма найдены в поездах Маглев и демонстрируют
огромная скорость, которую можно получить с помощью электромагнитной тяги.

А
Винтовка Гаусса использует серию электромагнитных катушек для приведения в движение ферромагнитного
снаряд, как в простом электромагните, через
цилиндр.Каждая катушка намагничена в

быстрой смены, чтобы «высосать»
снаряд через ствол при выключенной предыдущей катушке. Теоретически снаряд мог достичь
скорость 5 Маха. Проблема с
Coilgun заключается в правильной синхронизации импульсов этих катушек.

Coilgun Basic

Там
это две основные разновидности койлганов, индукционные и индукционные. Reluctance использует привлекательный ферромагнитный
свойства снаряда создавать ускорение при индукции; в
ускоряющая сила является отталкивающей и возникает из-за вихревых токов, наведенных в
снаряд при выстреле катушки.
Напомним, что разница между сопротивлением и индукцией аналогична
к найденному между EMS и EDS в Маглеве
поезда.

Пусковая установка простого сопротивления [Источник изображения]

Трубчатая индукционная пусковая установка [Источник изображения]

Несколько
менее распространенные разновидности ружейных пистолетов, такие как Reconnection, Thompson и
Спиральные тоже существуют. Воссоединение
также известен как дисковая пусковая установка из-за своей формы. В этом варианте через
катушка, в результате чего образуются вихревые токи, приводящие в движение снаряд.Thompson — это модель с более высоким напряжением
индукционный пистолет и основан на тех же принципах. Наконец, винтовая модель варьируется только в
что это касается катушек, катушки возбуждения и катушки запуска. Эти варианты встречаются реже, чем
стандартные модели сопротивления и индукции.

Катушки,
в настоящее время не имеют реального практического применения. Некоторые предполагают, что крупномасштабные модели
можно было использовать для запуска ракет в космос.
Однако более правдоподобное приложение может быть ускорителем запуска.
а не основной движитель.
Другие выдвинули идею использования койлганов в военных целях. Технология Coilgun может иметь место в будущем
боевые машины, где, например, она могла бы входить в так называемую «активную
система электромагнитной брони. На это
Дело в том, что для койлганов нет ничего невозможного, но проблема
приходит в исполнение многих идей.

В
Винтовка Гаусса демонстрирует еще один аспект силы электромагнетизма. Возможности безграничны для
разработка койлганов, однако отсутствие технологий сдерживает большинство из них
идеи, и, как следствие, сегодня винтовка Гаусса не имеет практического применения.Развитие этой технологии может окупить
дивиденды в освоении космоса и войне в будущем.

<< На главную

Coilgun — Википедия | WordDisk

Койлган , также известный как винтовка Гаусса , представляет собой тип массового привода, состоящего из одной или нескольких катушек, используемых в качестве электромагнитов в конфигурации линейного двигателя, который ускоряет ферромагнитный или проводящий снаряд до высокой скорости. [1 ] Практически во всех конфигурациях койлганов катушки и ствол ружья расположены на общей оси.Койлган не является винтовкой, так как ствол гладкоствольный (не нарезной). Название «Гаусс» относится к Карлу Фридриху Гауссу, который сформулировал математическое описание магнитного эффекта, используемого пушками магнитных ускорителей.

«Пушка Гаусса» перенаправляется сюда. Его не следует путать с рейлганом.
Упрощенная схема многоступенчатого койлгана с тремя катушками, стволом и ферромагнитным снарядом.

Койлганы обычно состоят из одной или нескольких катушек, расположенных вдоль ствола, поэтому путь ускоряющего снаряда лежит вдоль центральной оси катушек.Катушки включаются и выключаются в точно синхронизированной последовательности, в результате чего снаряд быстро ускоряется вдоль ствола за счет магнитных сил. Койлганы отличаются от рельсотронов, поскольку направление ускорения в рельсотроне находится под прямым углом к ​​центральной оси токовой петли, образованной проводящими рельсами. Кроме того, рельсотроны обычно требуют использования скользящих контактов для пропускания большого тока через снаряд или подрывник, но для койлганов необязательно требуются скользящие контакты.[2] В то время как в некоторых простых концепциях койлганов могут использоваться ферромагнитные снаряды или даже снаряды с постоянными магнитами, большинство конструкций для высоких скоростей фактически включают в себя спаренную катушку как часть снаряда.

История


Самая старая электромагнитная пушка представляла собой койлган, первое из которых было изобретено норвежским ученым Кристианом Биркеландом в Университете Кристиании (ныне Осло). Изобретение было официально запатентовано в 1904 году, хотя, как сообщается, его разработка началась еще в 1845 году.Согласно его отчетам, Биркеланд разогнал 500-граммовый снаряд до 50 м / с (110 миль в час; 180 км / ч; 160 футов / с). [3] [4] [5]

В 1933 году техасский изобретатель Вирджил Ригсби разработал стационарный койлган, предназначенный для использования как пулемет. Он был приведен в действие большим электродвигателем и генератором. [6] Оно появилось во многих современных научных публикациях, но никогда не вызывало интереса у вооруженных сил [7].

Строительство


В этом разделе не цитируются источники . (сентябрь 2017 г.)

Койлганы бывают двух основных типов: одноступенчатые и многоступенчатые. Одноступенчатый койлган использует одну электромагнитную катушку для приведения в движение снаряда. В многоступенчатом койлгане последовательно используются несколько электромагнитных катушек для постепенного увеличения скорости снаряда.

Ферромагнитные снаряды

Одноступенчатый койлган

Для ферромагнитных снарядов одноступенчатый койлган может быть образован катушкой из проволоки, электромагнита, с ферромагнитным снарядом, размещенным на одном из его концов.Этот тип койлгана сформирован как соленоид, используемый в электромеханическом реле, то есть катушка с током, которая протягивает ферромагнитный объект через свой центр. Через катушку с проволокой пропускается большой ток, и образуется сильное магнитное поле, притягивающее снаряд к центру катушки. Когда снаряд приближается к этой точке, электромагнит должен быть выключен, чтобы предотвратить застревание снаряда в центре электромагнита.

В многоступенчатой ​​конструкции для повторения этого процесса используются дополнительные электромагниты, которые постепенно ускоряют снаряд.В обычных конструкциях койлганов «ствол» ружья состоит из гусеницы, по которой летит снаряд, с приводом в магнитные катушки вокруг гусеницы. Электроэнергия подается на электромагнит от какого-либо устройства хранения с быстрой разрядкой, обычно от батареи или конденсаторов высокого напряжения большой емкости (по одному на электромагнит), предназначенных для быстрого разряда энергии. Диод используется для защиты компонентов, чувствительных к полярности (например, полупроводников или электролитических конденсаторов), от повреждения из-за обратной полярности напряжения после выключения катушки.

Многие любители используют недорогие примитивные конструкции для экспериментов с койлганами, например, используя конденсаторы фотовспышки от одноразовой камеры или конденсатор от стандартного телевизора с электронно-лучевой трубкой в ​​качестве источника энергии и катушку с низкой индуктивностью для продвижения снаряда вперед. . [8] [9]

Неферромагнитные снаряды

Некоторые конструкции имеют неферромагнитные снаряды из таких материалов, как алюминий или медь, при этом якорь снаряда действует как электромагнит с внутренним током, индуцируемым импульсами ускоряющих катушек.[10] [11] Сверхпроводящий койлган, называемый гасящей пушкой , может быть создан путем последовательного гашения линии соседних коаксиальных сверхпроводящих катушек, образующих ствол пушки, генерируя волну градиента магнитного поля, распространяющуюся с любой желаемой скоростью. Бегущую сверхпроводящую катушку можно заставить кататься на этой волне, как доску для серфинга. Это устройство могло бы быть массовым драйвером или линейным синхронным двигателем с энергией движения, хранящейся непосредственно в катушках привода. [12] Другой метод мог бы иметь несверхпроводящие катушки ускорения и энергию движения, хранящуюся вне них, но снаряд со сверхпроводящими магнитами.[13]

Хотя стоимость переключения питания и другие факторы могут ограничивать энергию снаряда, заметным преимуществом некоторых конструкций койлганов по сравнению с более простыми рельсотронами является отсутствие ограничения собственной скорости из-за гиперскоростного физического контакта и эрозии. Благодаря тому, что снаряд притягивается к центру катушек или левитирует в нем по мере ускорения, не возникает физического трения о стенки канала ствола. Если отверстие представляет собой полный вакуум (например, трубка с плазменным окном), трение отсутствует вообще, что помогает продлить период повторного использования.[13] [14]

переключение

Многоступенчатый койлган

Одним из основных препятствий в конструкции койлганов является переключение мощности через катушки. Существует несколько распространенных решений — самым простым (и, вероятно, наименее эффективным) является искровой разрядник, который высвобождает накопленную энергию через катушку, когда напряжение достигает определенного порога. Лучше использовать твердотельные переключатели; К ним относятся IGBT или силовые MOSFET (которые можно отключить в середине импульса) и SCR (которые высвобождают всю накопленную энергию перед выключением).[15]

Быстрый и грязный метод переключения, особенно для тех, кто использует камеру со вспышкой в ​​качестве основных компонентов, заключается в использовании самой лампы вспышки в качестве переключателя. Подключив его последовательно с катушкой, он может бесшумно и неразрушающим образом (при условии, что энергия в конденсаторе поддерживается ниже безопасных рабочих пределов трубки) пропускать большой ток через катушку. Как и любая импульсная лампа, она запускается при ионизации газа в трубке высоким напряжением. Однако большое количество энергии будет рассеиваться в виде тепла и света, и, поскольку трубка является искровым разрядником, трубка перестанет проводить, как только напряжение на ней упадет в достаточной степени, оставив некоторый заряд на конденсаторе.

Сопротивление

Электрическое сопротивление катушек и эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) источника тока рассеивают значительную мощность.

На низких скоростях нагрев катушек преобладает над процентной эффективностью койлгана, обеспечивая исключительно низкий КПД. Однако по мере увеличения скорости механическая мощность растет пропорционально квадрату скорости, но при правильном переключении резистивные потери в значительной степени не затрагиваются, и, таким образом, эти резистивные потери становятся намного меньше в процентном отношении.

Магнитная цепь

В идеале, 100% магнитного потока, генерируемого катушкой, должно доставляться к снаряду и воздействовать на него; в действительности это невозможно из-за потерь энергии, всегда присутствующих в реальной системе, которые невозможно полностью исключить.

В простом соленоиде с воздушным сердечником большая часть магнитного потока не передается в снаряд из-за высокого сопротивления магнитной цепи. Несвязанный поток создает магнитное поле, которое накапливает энергию в окружающем воздухе.Энергия, которая хранится в этом поле, не просто исчезает из магнитной цепи после того, как конденсатор заканчивает разряжаться, а возвращается в электрическую цепь койлгана. Поскольку электрическая цепь койлгана по своей сути аналогична LC-генератору, неиспользованная энергия возвращается в обратном направлении («звон»), что может серьезно повредить поляризованные конденсаторы, такие как электролитические конденсаторы.

Обратный заряд можно предотвратить с помощью диода, подключенного параллельно клеммам конденсатора; в результате ток продолжает течь до тех пор, пока диод и сопротивление катушки не рассеивают энергию поля в виде тепла.Хотя это простое и часто используемое решение, оно требует дополнительного дорогостоящего мощного диода и хорошо спроектированной катушки с достаточной тепловой массой и способностью рассеивать тепло, чтобы предотвратить отказ компонентов.

Некоторые конструкции пытаются восстановить энергию, запасенную в магнитном поле, с помощью пары диодов. Эти диоды вместо того, чтобы рассеивать оставшуюся энергию, заряжают конденсаторы с правильной полярностью для следующего цикла разряда. Это также позволит избежать необходимости полной перезарядки конденсаторов, что значительно сократит время зарядки.Однако практичность этого решения ограничена возникающим в результате высоким током перезарядки через эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) конденсаторов; ESR рассеивает часть тока перезарядки, выделяя тепло внутри конденсаторов и потенциально сокращая их срок службы.

Чтобы уменьшить размер компонента, вес, требования к долговечности и, что наиболее важно, стоимость, магнитная цепь должна быть оптимизирована для доставки большего количества энергии к снаряду при заданном потреблении энергии. В некоторой степени это было решено за счет использования задней части и торца железа, которые представляют собой куски магнитного материала, которые окружают катушку и создают пути с меньшим сопротивлением, чтобы улучшить величину магнитного потока, передаваемого в снаряд.Результаты могут сильно различаться в зависимости от используемых материалов; В конструкциях для любителей могут использоваться, например, самые разные материалы: от магнитной стали (более эффективный, с меньшим сопротивлением) до видеоленты (небольшое улучшение сопротивления). Более того, дополнительные кусочки магнитного материала в магнитной цепи могут потенциально повысить вероятность насыщения магнитного потока и других магнитных потерь.

Ферромагнитный снаряд насыщения

Еще одним существенным ограничением койлгана является наличие магнитного насыщения в ферромагнитном снаряде.Когда поток в снаряде лежит в линейной части кривой B (H) его материала, сила, приложенная к сердечнику, пропорциональна квадрату тока катушки (I) — поле (H) линейно зависит от I, B линейно зависит от H, а сила линейно зависит от продукта BI. Эти отношения продолжаются до тех пор, пока ядро ​​не насыщается; как только это произойдет, B будет лишь незначительно увеличиваться с H (и, следовательно, с I), поэтому усиление будет линейным. Поскольку потери пропорциональны I 2 , увеличение тока сверх этой точки в конечном итоге снижает эффективность, хотя может увеличивать силу.Это устанавливает абсолютный предел того, насколько данный снаряд может быть ускорен за одну ступень с приемлемой эффективностью.

Намагничивание снаряда и время реакции

Помимо насыщения, зависимость B (H) часто содержит петлю гистерезиса, и время реакции материала снаряда может быть значительным. Гистерезис означает, что снаряд становится постоянно намагниченным, и некоторая энергия будет потеряна в виде постоянного магнитного поля снаряда. С другой стороны, время реакции снаряда заставляет снаряд не реагировать на резкие изменения B; поток не будет расти так быстро, как хотелось бы, пока подается ток, и после исчезновения поля катушки появится B-хвост.Эта задержка уменьшает силу, которая была бы максимальной, если бы H и B были в фазе.

Индукционные койлганы


В большинстве работ по разработке койлганов в качестве сверхскоростных пусковых установок использовались системы с воздушным сердечником, чтобы обойти ограничения, связанные с ферромагнитными снарядами. В этих системах снаряд ускоряется движущейся катушкой «якорь». Если якорь сконфигурирован как один или несколько «закороченных витков», то индуцированные токи будут результатом изменения во времени тока в статической катушке пусковой установки (или катушках).

В принципе, могут быть сконструированы также койлганы, в которых движущиеся катушки запитываются током через скользящие контакты. Однако практическая конструкция таких устройств требует наличия надежных высокоскоростных скользящих контактов. Хотя для подачи тока на якорь с многооборотной катушкой могут не потребоваться такие большие токи, как те, которые требуются в рельсотроне, устранение необходимости в высокоскоростных скользящих контактах является очевидным потенциальным преимуществом индукционного катушечного ружья по сравнению с рельсотроном.

Системы с воздушным сердечником также приводят к тому, что могут потребоваться гораздо более высокие токи, чем в системе с «железным сердечником». Тем не менее, в конечном итоге, при условии обеспечения надлежащим образом рассчитанных источников питания, системы с воздушным сердечником могут работать с гораздо большей напряженностью магнитного поля, чем системы с железным сердечником, так что, в конечном итоге, должны быть возможны гораздо более высокие ускорения и силы.

Использует


Минометный снаряд M934 адаптирован для экспериментального запуска койлгана с конформным хвостовым комплектом якоря для стрельбы через ствол, состоящий из коротких соленоидных электромагнитов, уложенных друг на друга.

Маленькие койлганы изготавливаются любителями для развлечения, обычно до нескольких джоулей до десятков джоулей энергии снаряда (последнее сравнимо с типичным пневматическим оружием и на порядок меньше, чем у огнестрельного оружия), при этом эффективность варьируется от одного процента до нескольких процентов.[16]

В 2018 году компания Arcflash Labs из Лос-Анджелеса предложила широкой публике первый койлган. Он стрелял 6-граммовыми стальными пулями со скоростью 45 м / с с дульной энергией примерно 5 джоулей [17].

Гораздо более высокий КПД и энергия могут быть получены с помощью более дорогих и сложных конструкций. В 1978 году Бондалетов в СССР достиг рекордного ускорения на одной ступени, отправив 2-граммовое кольцо на скорость 5000 м / с на 1 см длины, но самые эффективные современные конструкции, как правило, включают много ступеней.[18] Эффективность выше 90% оценивается для некоторых значительно более крупных сверхпроводящих концепций для запуска в космос. [14] Эффективность экспериментального 45-ступенчатого миномета DARPA с койлганом составляет 22%, при этом на один снаряд приходится 1,6 мегаджоулей KE [19].

Концепция большого койлгана, коаксиальная электромагнитная пусковая установка, запускающая снаряды на орбиту

. Несмотря на то, что койлганы сталкиваются с проблемой конкурентоспособности по сравнению с обычными орудиями (а иногда и альтернативами рельсотронам), койлганы исследуются для вооружения. [19]

Программа электромагнитных минометов DARPA является примером потенциальных преимуществ, если можно решить практические задачи, такие как достаточно низкий вес.Койлган будет относительно бесшумным, без дыма, выдающего его положение, хотя снаряд койлгана все равно будет создавать звуковой удар, даже если он сверхзвуковой. Регулируемое, но плавное ускорение снаряда по всему стволу может обеспечить несколько более высокую скорость с прогнозируемым увеличением дальности на 30% для 120-мм миномета EM по сравнению с обычной версией аналогичной длины. Исследователи предполагают, что при отсутствии отдельных пороховых зарядов скорострельность увеличится примерно вдвое. [19] [20]

В 2006 году 120-миллиметровый прототип находился в стадии разработки для оценки, хотя время до развертывания в полевых условиях, если таковое произойдет, по оценке Sandia National Laboratories, составляло от 5 до 10+ лет.[19] [20] В 2011 году была предложена разработка 81-мм миномета с койлганом для работы с гибридно-электрической версией будущего Joint Light Tactical Vehicle. [21] [22]

Планируется, что

катапульты для самолетов будут электромагнитными, в том числе на борту будущих американских авианосцев класса Джеральд Р. Форд. Экспериментальная версия электромагнитной ракетной пусковой установки (EMML) с индукционной катушкой была испытана для запуска ракет «Томагавк». [23] Система активной защиты танков на базе койлгана находится в стадии разработки в HIT в Китае.[24]

Считается, что потенциал Coilgun

выходит за рамки военного применения. Гигантские койлганы с массой снаряда и скоростью в масштабе гигаджоулей кинетической энергии (в отличие от мегаджоулей или меньше) до сих пор не разработаны, и соответствуют размеру капиталовложений, которые могут легко профинансировать немногие организации. предлагается в качестве пусковых установок с Луны или с Земли:

  • Амбициозное предложение по созданию лунной базы, рассмотренное в исследовании НАСА в 1975 году, предполагало, что койлган массой 4000 тонн отправит 10 миллионов тонн лунного материала на L5 в поддержку массовой колонизации космоса (в совокупности за несколько лет с использованием большой 9900-тонной электростанции. ).[25]
  • Исследование НАСА в 1992 году подсчитало, что 330-тонная лунная сверхпроводящая гасящая пушка может ежегодно запускать 4400 снарядов, каждая по 1,5 тонны, в основном с жидким кислородом, используя относительно небольшое количество энергии, в среднем 350 кВт [26].
  • После того, как NASA Ames оценило, как удовлетворить аэротермические требования к теплозащитным экранам при запуске с земли, Sandia National Laboratories исследовала электромагнитные пусковые установки на орбиту в дополнение к исследованию других приложений EML, как рельсотрон, так и койлганов.В 1990 году для запуска малых спутников был предложен койлган километровой длины. [27] [28]
  • Более поздние исследования в Sandia включали исследование 2005 года концепции StarTram для чрезвычайно длинного койлгана, одна из версий задумана как вывод пассажиров на орбиту с сохраняемым ускорением. [29]
  • Драйвер массы — это, по сути, койлган, который магнитным образом ускоряет пакет, состоящий из намагничиваемого держателя, содержащего полезную нагрузку. Как только полезная нагрузка была ускорена, они разделяются, и держатель замедляется и повторно используется для другой полезной нагрузки.

См. Также


Ссылки


  1. Levi, E .; Он, L; Забар, Н; Биренбаум Л. (январь 1991 г.). «Руководство по проектированию Coilguns синхронного типа». IEEE Transactions on Magnetics . 27 (1): 628–633. Bibcode: 1991ITM …. 27..628L. DOI: 10.1109 / 20.101107.
  2. Kolm, H .; Монжо, П. (март 1984 г.). «Основные принципы технологии коаксиального пуска». IEEE Transactions on Magnetics . 20 (2): 227–230.Bibcode: 1984ITM …. 20..227K. DOI: 10.1109 / tmag.1984.1063050.
  3. archive.org: Популярная механика 06 1933 стр. 819
  4. Биркеланд, Кристиан (1904). «Патент США 754 637« Электромагнитная пушка »». Патенты Google .
  5. Damse, R.S .; Сингх, Амарджит (октябрь 2003 г.). «Передовые концепции двигательной установки для футуристических боеприпасов». Оборонный научный журнал . 53 (4): 341–350. DOI: 10.14429 / dsj.53.2279. S2CID 34169057.
  6. «Пулемет».
  7. Magazines, Hearst (1 июня 1933 г.). «Популярная механика». Журналы Hearst — через Google Книги.
  8. «Компактное ружье». lukeallen.org .
  9. «Инструкции для комплекта спирального пистолета от одноразовой камеры». angelfire.com .
  10. «Магнитная винтовка для ударной пушки». Писец . DangerousBumperStickers.com.
  11. «Новые инновационные решения — CEM Техасского университета в Остине». cem.utexas.edu .
  12. «Электромагнитные пушки». Проверено 13 февраля 2009 г.
  13. StarTram Заархивировано 27 июля 2017 г. в Wayback Machine. Проверено 8 мая 2011 года.
  14. Advanced Propulsion Study. Проверено 8 мая 2011 г.
  15. «Room 203 Technology». Пистолет . Архивировано 8 июля 2011 года. Проверено 20 октября 2007 года.
  16. «World’s Coilgun Arsenal». coilgun.ru .
  17. «Теперь вы можете купить практический пистолет Гаусса». Хакадей . 2018-07-12. Проверено 7 августа 2018.
  18. McKinney, K. (1984). «Многоступенчатое импульсное индукционное ускорение». IEEE Transactions on Magnetics . 20 (2): 239–242. Bibcode: 1984ITM …. 20..239M. DOI: 10.1109 / tmag.1984.1063089.
  19. «Разработка технологии электромагнитных минометов для непрямого огня. Проверено 9 мая 2011 г.».
  20. «Army Times: технология ЭМ может произвести революцию в минометах. Проверено 9 мая 2011 года».
  21. «Национальная оборонная промышленная ассоциация: 46-я ежегодная конференция по оружию и ракетным системам. Проверено 9 мая 2011 г.» (PDF).
  22. «Универсальный электромагнитный гранатомет для JLTV-B. Получено 9 мая 2011 г.» (PDF).
  23. Сандианская национальная лаборатория / Электромагнитная ракетная установка Локхид Мартин. Проверено 9 мая 2011 г. Архивировано 23 марта 2012 г. в Wayback Machine
  24. Майнель, Кэролайн (1 июля 2007 г.