Катушка Тесла

Коротко о себе: мы кузница с Урала, которая делает топоры. И черт нас дернул когда-то заявить «сделаем вам топор, который будет произведением искусства».

Творчески изыскали как могли: делали и по Хоббиту, и по скандинавским мотивам, и по играм, наши эскизы стали исходниками для принтов на футболках. Делаем что-то вроде этого ↓

И вот приходит к нам заказчик и говорит: хочу, мол, подарок для друга. Работает в сфере энергетики. Вот бы что-нибудь такое в тему. С размахом, чтобы челюсть у друга отпала.

В мозгах у нас зашевелилось, глаза технолога нехорошо загорелись, и тут последний выдает: а давайте сделаем ему топор, который будет стрелять молниями?

Типа такого. Внимание, спойлер:

Предложили заказчику. Заказчик очень обрадовался и дал добро. А вот мы попали.

Примерный эскиз родился сразу. Вдохновлялись Тесла-панком и здравым смыслом.

Сразу стало ясно, что на лезвии нужно оставить выход под «электроды», а в рукояти будем размещать схемы.

А потом мы начали прицельно думать, а как все-таки это будет работать.

Пробовали взять за базу электрошокер. Идея была разобрать, вставить в рукоять и вывести между двумя частями лезвия.

В итоге выяснили, что составные части шокера, которые генерируют электрический заряд, могут работать только вблизи друг от друга. И если их разнести по топору, то заряд не будет видно. Выяснили к тому же, что шокер на то и шокер, что может ненароком отключить заказчика, даже будучи внутри рукоятки.

Боли много, спецэффектов мало.

Нужно было что-то красивое и безобидное. Перешли к катушкам Теслы. Подумали, что раз их постоянно используют для шоу, то и нам подойдет.

Трансформатор Теслы работает по принципу качелей: два колебательных контура раскачиваются, выходят в резонанс и производят электрический ток.

Оказалось, что у нас в Екатеринбурге такие шоу делает только пара человек. Один из них согласился нам помочь. Имя герою Дмитрий Русаков.

Примерное понимание, как поместить цепь внутрь изделия, у нас было. Какая конфигурация катушки нужна, как заставить вещицу работать на заряде в 40 вольт вместо 220 и еще и от аккумуляторов — не было.

Наш технолог поселился у Дмитрия, перенимая тайные знания, подбирая размер катушки, толщину провода, количество витков на колебательных контурах и аккумуляторы. Мы тем временем ковали голову и проектировали рукоять.

Технолог наш в итоге изобрел специальное устройство для намотки вторичной обмотки, опробовал варианты разных проволок, увеличил диаметр основы, оставил один виток на первичной обмотке и 700 витков на вторичной и только тогда получил более-менее удовлетворительный вариант.

Дмитрий добавил к этому ноу-хау драйвер, изменил схему на 3 витка первичной обмотки и 500 вторичной, и только тогда мы получили нужный нам эффект.

А потом мы взяли блок, который используется в самокатах и гироскутерах, распаяли, пересобрали его в длинную полосу и поместили внутрь полой рукояти.

Финальная компоновка электроники выглядела так:

Бинго. Вроде бы.

Посередине рукоятки блок с радиаторами. В пятке электрическая плата, медные радиаторы и кулеры.

Внутри рукояти высоковольтный провод тысяч на 100. И тут сюрприз: этот провод начинает бить током сквозь рукоять. Для изоляции нужно минимум 10 см пластмассы или  тексталита. Незадача.

Пришлось смещать плату наверх, к голове. И менять дизайн.

Пока мы экспериментируем, заказчик ждет. Он благоразумно назвал нам дату сдачи с запасом, но и это уже перестает спасать. Наши эксперименты бьют нас током по самолюбию, а заказчика по терпению. Мы постоянно отчитываемся о том, как у нас дела, что именно идет не так и что мы делаем для того, чтобы все пошло так. Без конца снимаем видео для заказчика и просыпаемся по ночам в холодном поту с мыслью «а если плату пересобрать…».

Поменяли. Схема как будто работает.

Мы радостно пишем заказчику, что готовы все сдать. У нас есть пара дней, чтобы все доделать.

Мы помещаем схему внутрь топора. И тут она работать перестает.

Мы седеем, лихорадочно соображаем, где какой контакт отошел, бьемся над ней, как птица в стекло, а результата нет. Отчаявшись, вымотавшись и почти сдавшись сидим и тупим над своим детищем. И тут технолог от балды толкает в схему валяющуюся на столе деревяшку. Происходит чудо. Схема работает.

Оказалось, что в схеме не должно быть сердечника, который намагничивается. Мы сделали рукоять из ясеня, а ясень плотный и поэтому удерживает влагу и проявляет магнитные свойства. Пересобрать рукоять из другого дерева мы уже не могли, поэтому сделали вставку из более покладистого бука.

В итоге получили следующее:

Внутри полная схема электрических цепей. В пятке плата, которая управляет зарядкой, кнопка

включения, вольтметр (индикатор зарядки) и штекер для розетки.

Топор стоит на подставке, внутри которой зарядное устройство.

Достаем устройство из подставки, подключаем к топору и к розетке. Заряжаем. По вольтметру в пятке определяем, насколько оно успело зарядиться. Отключаем.

Берем топор. Делаем «вкл» на пятке, активируя схему. Машем топором и нажимаем кнопку в центре, чтобы пустить ток. Готово, вы восхитительны.

Осталось отправить все это заказчику. То есть, перевезти 2 кг лития из Екатеринбурга в Москву. Транспортные компании крутят у виска, авиалинии отказываются брать такой багаж в самолет.

В итоге пришлось пробиваться к транспортным службам аэропорта и оформлять доставку напрямую через грузовые рейсы.

В сроки мы не уложились. Но главную задачу выполнили. Заказчик остался доволен, друг удивлен, и оба стали нашими постоянными клиентами.

А мы не могли просто взять и отпустить такое детище, поэтому в качестве подарка добавили в заказ артбук, в котором расписали принципы работы Тесла-топора и иллюстрации с процессами изготовления.

Испытательные стенды Высоковольтного научно-исследовательского центра

Всероссийского электротехнического института (ВНИЦ ВЭИ) в Истре - универсальный комплекс для испытания и исследования техники на стойкость к воздействию импульсных электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения, состоящий из двух (один из которых неисправен и, по сути, заброшен) каскадов трансформаторов напряжением вплоть до 3 МВ и генератора импульсных напряжений на 9 МВ.

Стенд позволяет проводить полный объем высоковольтных испытаний электрооборудования сверхвысокими напряжениями (испытания различной техники на молниепоражаемость), а также исследования частичных разрядов в длинных воздушных промежутках (моделирование молнии и развитие длинного электрического разряда в воздухе).

📍 55.924044, 36.819617

Архитектура и не только - телеграм канал про архитектуру, дизайн и строительство