3-х ступенчатая пушка Гаусса (часть 1. корпус) GGR Mark I
Данный пост является продолжением этого, где я рассказал про свою самую первую пушку Гаусса. Так как с одноступенчатой я наигрался, захотел попробовать свои силы в постройке многоступенчатой версии. На текущий момент ресурсов хватает на 3 ступени. Вот с такого количества и начну.
В этой части я расскажу про постройку корпуса – тушки устройства. В следующей части речь пойдет про электронику, настройку и испытания. Расчеты это конечно хорошо, но куда интересней проверить их в реальных условиях.
Сборка, как и проектирование в данном случае начинается с ускорителя. Он состоит из алюминиевой трубки и распечатанных бортов. Трубка имеет отверстия под оптодатчики и прорези под каждой катушкой. Данные прорези необходимы для повышения КПД. Если рассмотреть ступень как трансформатор, то трубка в данном случае будет являться вторичной катушкой, состоящей всего из одного замкнутого витка. В итоге магнитное поле, которое должно было втянуть снаряд, частично трансформируется в электричество в трубке и уходит в тепло (грубо). Наличие прорези слегка устраняет этот факт, но не совсем.
Изначально я планировал 8 прорезей под каждой катушкой, но в итоге сделал всего 4 и хорошо, так как с этим возникли потом проблемы, которые я почему-то не предугадал.
Борта катушек выполнены в виде хомута. Такая конструкция позволяет их легко и надежно закрепить в любом месте трубки и удобно мотать катушку. Прорезь позволяет плотнее стянуть борт и вывести провод с первого слоя катушки. По краям есть пазы для гаек с нейлоновой вставкой. Через них к ускоритель крепится к боковинам корпуса из оргстекла.
При затягивании бортов выяснилось, что они деформируют трубку в месте прорезей, и снаряд начинает цепляться о внутреннюю поверхность. Поэтому хорошо, что прорезей 4, а не 8, как изначально планировалось.
Трубка металлическая, а это значит, что ее необходимо заизолировать, прежде мотать катушку. В лучшем случае первый слой или пару витков будут не работоспособны, в худшем – голый контакт конденсатора в открытом доступе. Поэтому изолировать нужно обязательно, хотя бы скотчем.
Скотч стянул трубку так, что снаряд с трудом вставляется. Продольные разрезы скотча ровно по прорезям, конечно, решили проблему, но ненадолго. После намотки первого слова, снаряд не вставлялся вовсе.
И вот тут я уже думал полностью переделывать ствол с меньшим количеством прорезей, но решаю кое-что попробовать. Хуже уже не будет.
В общем, я решил заменить скотч печатным в один слой кожухом. Сам по себе он не обладает достаточной жесткостью, но когда намотан провод, нагрузка распределяется и компенсируется. Результат намнооого лучше, чем было.
Естественно, когда я намотал катушку, снаряд перемещался с трудом. Поэтому трубку внутри пришлось шлифовать. Сначала я пробовал самим снарядом. Для этого он был заточен, чтобы у него была острая кромка под 90 градусов. Просто запихивая его в ствол раз за разом, можно было снимать стружку изнутри, но это было не эффективно. Поэтому я быстро перешел на шуруповерт со шкуркой на палке. Стало лучше. Но вот царапины были перпендикулярны движению снаряда и он за них цеплялся, поэтому дальше пришлось шлифовать снарядами. Наиувлекательнейший процесс занял у меня часа три, но оно того стоило. Как ни странно, таких же проблем с 2 и 3 ступенями не было. Ну вот совсем не было.
После того как ускоритель был готов, можно было дособирать корпус.
Итого, 3 катушки. Первая и вторая проводом 0.8 мм, третья 1 мм. Конденсаторы и тиристоры будут точно такие же как и в первой версии. Путем расчетов с оптимизацией при прочих равных КПД первой ступени удалось поднять с 1,7% до 3,96%, то есть более чем в два раза. Общий расчетный КПД системы 5,33%. Последующие ступени зачастую мотаются большим диаметром провода. Это единственная закономерность с которой столкнулся лично я, все остальное разнится от конфигурации к конфигурации, нужно подбирать.
Магазин, к сожалению, вышел не работоспособным, толкатель клинит, потом может быть разработается, но это не точно. Главный плюс, перезарядка по одному снаряду будет работать исправно. Больше всего горжусь гнездом для зарядки. По задумке оно должно само откидываться вверх с помощью пружины в виде магнитов при открывании замков. Но магниты вышли слабоваты, сила трения сильнее.
Забегая вперед, скажу что, с точки зрения электроники я доведу эту версию до конца, но вот магазином и подачей снарядов я не доволен. А так как все нужно довести до ума и успокоиться, будет полностью переосмысленная третья версия. Она изначально будет доступна для печати и повторения.
Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь было интересно.
Как всегда оставляю видео-версию для желающих ознакомится в таком формате.
