Gauss ágyú és railgun
Cannon Gauss (Engl Gauss gun Gauss ágyú ..) - az egyik típusú elektromágneses gyorsító tömeg. Nevét a tudós Gauss tanulmányozta a fizikai elvek az elektromágnesesség, amelyben az egység alapját.
működési elve
Cannon Gauss áll szolenoid belsejében, amely a csomagtér (általában dielektromos). Egyik végén a szár be van dugva a héj (ferromágneses anyagból készült). Amikor elektromos áram folyik a tekercsben a mágneses teret, amely felgyorsítja a lövedék, „húzza” belsejébe a mágnesszelepet. A lövedék így kap végei a pólusok szimmetrikusan tekercsre, ami miatt áthaladását követően a lövedék központ a mágnesszelep felhívjuk az ellenkező irányban, azaz gátolt. De ha abban az időben a folyosón a lövedék a középső a mágnes, hogy tiltsa meg a jelenlegi, a mágneses mező fog tűnni, és a lövedék repül ki a másik végén a hordó. De amikor kikapcsolja a tápegység tekercs van kialakítva egy önálló indukciós áram, amely egy fordított irányú áram, és így megváltoztatja a polaritását a tekercs. Ez azt jelenti, hogy egy éles kanyar le az áramellátást shell, repült egy tekercs központ épít és szerezzen gyorsulás tovább. Ellenkező esetben, ha a lövedék nem érte el a központ, akkor gátolt.
Egy áramimpulzusának szolenoid rövidnek kell lennie, és erős a maximális hatás. Jellemzően, az elektromos kondenzátorokat alkalmaznak megszerzéséhez impulzus. Ha poláros kondenzátor (pl. A elektrolit), az áramkör kell lennie diódák, hogy megvédi az önálló induktivitása a kondenzátor és a jelenlegi robbanás.
kanyargós paramétereit a lövedék és a kondenzátorokat kell hangolni, hogy amikor kirúgták idején a megközelítés a lövedék, hogy a közepén a tekercs áram az utóbbi lett volna ideje, hogy csökkenteni kell a minimum, hogy van, a töltés kondenzátorok volna teljesen elfogy. Ebben az esetben, a hatékonyság egylépcsős Gauss-puska maximalizálható.
Az energia tárolása a kondenzátor
V - a kondenzátor feszültség (Volt)
C - kapacitású kondenzátor (a Farads)
Tárolt energia soros és párhuzamos kapcsolatot a kondenzátorok egyenlő.
A mozgási energia a lövedék
m - tömege a lövedék (kilogrammban)
u - a sebesség (m / s)
A mentesítés ideje kondenzátorok
Ez az az idő, amelyre a kondenzátor teljesen lemerült. Ez egyenlő egy negyed periódussal:
L - induktivitást (Henry)
C - kapacitást (a Farads)
induktor Óra
Ez az az idő, amely alatt a elektromotoros erő az induktor növeljük a maximális értékét (teljes töltés kondenzátor), és teljesen esik 0. A egyenlő a felső fél ciklusban szinuszhullám.
L - induktivitást (Henry)
C - kapacitást (a Farads)
Előnyök és hátrányok
Cannon Gauss fegyverként előnye nem rendelkezett más típusú lőfegyvert. Ez nem az ujjak, korlátlan kiválasztásában a kezdeti sebesség és a lőszer energia, valamint tûzgyorsaság fegyvereket, a lehetőséget a csendes lövés (ha a lövedék sebessége kisebb, mint a hangsebesség), beleértve megváltoztatása nélkül a hordó és a lőszereket, egy viszonylag kis visszarúgás (egyenlő a lendület a kilőtt lövedék, nincs további impulzust hajtógáz és a mozgó alkatrészek), az elmélet, a nagyobb megbízhatóság és a tartósság, valamint a lehetőséget biztosítanak bármilyen környezetben, beleértve a világűrben.
Annak ellenére azonban, hogy a látszólagos egyszerűsége Gauss ágyú és annak előnyeit, annak használata, mint egy fegyver jár komoly nehézségeket.
Az első probléma - az alacsony hatékonyság a növény. Csak 1-7% a töltés kondenzátor alakítjuk kinetikus energia a lövedék. Része ez a hiányosság lehet kompenzálni egy többlépcsős rakéta tuningolás, de minden esetben a hatékonyság ritkán éri el még 27%. Ezért Gauss ágyú lövés a hatalom játszik még a légfegyver.
A második kihívás - magas energiafogyasztás (mivel az alacsony hatékonyság), és elég hosszú ideig, töltse fel a kondenzátorok, ami a Gauss gun, és rajta egy áramforrást (ami általában egy nagy teljesítményű akkumulátor). Akkor jelentősen növeli a munka hatékonyságát szupravezető tekercsek, de ez lesz szükség egy erős hűtőrendszer, amely nagymértékben csökkenti a mobilitás Gauss ágyú.
A harmadik nehézség (ez következik az első kettő) - nagy tömege és méretei a telepítés, az alacsony hatékonyság.
Így a mai napig, Gauss gun nincs különösebb kilátások, mint egy fegyver, annyi rosszabb, mint más típusú kézifegyverek. Kilátások csak a jövőben hoz létre, ha egy kompakt, de erőteljes forrásai a villamos áram és a magas hőmérsékletű szupravezetők (200-300K).
Rail Gun (angol Railgun.) - egyfajta fegyver alapuló átalakítása villamos energia kinetikus energiája a lövedék. Egyéb nevek: vasúti gyorsító tömege, railgun, railgun (Railgun). Nem tévesztendő össze a fegyvert Gauss.
működési elve
Rail fegyvert használ elektromágneses erő úgynevezett Amper erőt meghajtására egy villamosan vezető lövedék, amely kezdetben része a lánc. Előfordul, hogy egy mozgó szerelvény összekötő sínek. I. A jelenlegi fut át a síneken, gerjeszti a B mágneses indukció közöttük, amely merőleges a átfolyó áram a héj és a szomszédos vasúti. Ennek következtében van egy kölcsönös taszítása a sínek és a gyorsulás a lövedéket erő F.
Előnyök és hátrányok
A gyártási railgun kapcsolódó számos komoly probléma: a jelenlegi impulzus, hogy olyan erős és éles, hogy a lövedék nem volt ideje elpárologni, és elrepül, de nem lenne a gyorsuló erő, gyorsítja előre. Ezért a shell anyag és a sín kell a lehető legmagasabb vezetőképesség, a lövedék tömege a lehető legalacsonyabban, és a tápegység kapacitását a lehető legnagyobb és kevésbé induktivitása. Azonban egy jellemzője a vasúti gyorsító, hogy képes, hogy eloszlassa az ultrafinom ultralarge tömeg sebességek. A gyakorlatban, a sínek anyaga oxigénmentes réz, ezüsttel bevont, mint lövedékek használjon alumínium éket vagy huzal, áramforrásként - egy elem a nagyfeszültségű kondenzátort, Marx generátorok, sokk homopoláris generátorokat, kompulsatory és a lövedék mielőtt síneken próbálja meg, hogy a lehető legnagyobb mértékben magas kezdeti sebességet a légpuska vagy lőfegyver. A railgun, ahol a lövedék egy huzal, a huzal felmelegszik és égési sérülések után feszültség alá a sínek válás áramvezető plazmát, amelyet a továbbiakban is felgyorsítja. Így railgun lő plazma azonban instabilitása miatt ez gyorsan szétesik.