Teoria armei electromagnetice
Accelerator magnetic de masă
Dacă nu aveți cea mai mică idee de acceleratoare maselor magnetice și sunt noi în acest domeniu, apoi pe scurt principiul de acțiune al unei mase accelerator magnetic sau „gauss Ghana“ (de arma engleză Gauss -. Arma Gauss - În numele omului de știință și matematician Gauss, după numele căruia a 10000Gc = 1T) poate fi descrisă după cum urmează. Într-o bobină cilindrică (solenoid), atunci când un curent curge prin el, un câmp magnetic apare. Acest câmp magnetic începe să tragă un proiectil de fier în solenoid, care începe să accelereze de la asta. Dacă în momentul în care proiectilul va fi în mijlocul curentului bobinei în ultimul rând de pe retractor câmp magnetic dispare și coajă, viteza de dactilografiere, zbura liber prin celălalt capăt al înfășurării. Cu cât este mai puternic câmpul magnetic și cu cât acesta se oprește mai repede - cu atât proiectilul va ieși mai mult.
În practică, construcția celei mai simple gauss-gang este o sârmă de cupru înfășurată în mai multe straturi pe un tub dielectric și un condensator mare. În interiorul tubului, înainte de începerea înfășurării, se instalează un proiectil din fier (adesea un cui cu capac separat) și un condensator preîncărcat este închis la înfășurare cu ajutorul unei chei electrice.
înfășurarea parametrilor proiectilului și condensatoarelor trebuie să fie coordonate, astfel încât, la momentul tragerii unui proiectil se apropie de mijlocul curentului de lichidare în aceasta din urmă a avut timp să fie redus la minimum, și anume, încărcarea condensatoarelor ar fi fost complet consumată. În acest caz, eficiența unei UM cu o singură etapă va fi maximă.
Înainte de a prelua auto-fabricarea de ceva, vă sfătuiesc să citiți măsurile de siguranță. Pentru cei care cred că informațiile de siguranță „pentru fraieri“, se vor întâlni la cimitir, în timp ce alții recomanda familiarizat pe scurt cu momentele TB de bază, a căror cunoaștere va ajuta să facă rapid arma electromagnetică naștere, fără a pierde timpul pe binning în spital.
Mai jos este o diagramă a proiectării unui accelerator magnetic de masă cu o singură etapă. Pentru mai multe informații despre elementele unei structuri și despre scopul acesteia, faceți clic pe ele.
Și aici, întrebările frecvente privind armele electromagnetice
Alte tipuri de arme electromagnetice.
În plus față de acceleratoarele magnetice de masă, există multe alte tipuri de arme care utilizează energie electromagnetică pentru funcționarea lor. Să luăm în considerare cele mai cunoscute și mai răspândite tipuri.
Acceleratoare de masă electromagnetice.
În afară de „gauss gana-elor“, există încă cel puțin 2 tipuri de masă acceleratoare - acceleratoare de masă de inducție (Thomson bobina) și acceleratori de cale ferată în masă, de asemenea, cunoscut sub numele de „gana-elor Rail“ (din engleză „arma Rail“. - arma Rail).
Principiul inducției electromagnetice se bazează pe funcționarea unui accelerator de masă de inducție. Într-o înfășurare plană, se creează un curent electric în creștere rapidă, ceea ce determină un câmp magnetic alternativ în spațiul din jurul acestuia. Un miez de ferită este introdus în bobină și un inel de material conductiv este pus pe capătul său liber. Sub acțiunea unui flux magnetic alternativ care penetrează inelul, în el apare un curent electric, creând un câmp magnetic de directivitate opusă în raport cu câmpul de înfășurare. Inelul său începe să respingă câmpul de înfășurare și accelerează, zboară de pe capătul liber al tijei de ferită. Cu cât este mai scurt și mai puternic pulsul curent în bobină, cu atât mai puternic are inelul.
În caz contrar, funcționează acceleratorul de masă al șinei. Acolo se mișcă de proiectile conductoare între două șine - electrozi (de unde și numele - railgun), care este alimentat cu curent. Sursa de curent este conectat la șinele de la baza lor, astfel încât un curent care curge cum ar fi un proiectil dogonku și un câmp magnetic generat în jurul conductorilor de curent purtătoare, concentrat complet pentru shell conductor. În acest caz, proiectilul este un conductor cu un curent plasat într-un câmp magnetic perpendicular creat de șine. Pe proiectilul în conformitate cu legile fizicii forței Lorentz îndreptate în direcția opusă punctului de șina de legătură și accelerează proiectilului. Cu railgun de fabricație asociat cu o serie de probleme grave - (! Pentru că se execută printr-un curent foarte mare) pulsul de curent pentru a fi atât de puternic și ascuțite, că proiectilul nu a avut timp să se evapore, dar nu ar fi forța de accelerare, accelerează înainte. De aceea, materialul de manta și șina trebuie să aibă cât mai mare conductivitate posibil, cât mai scăzută posibil masă proiectil, iar capacitatea de alimentare cu energie cât mai mare posibil și la inductanță. Cu toate acestea, particularitatea acceleratorului feroviar este că este capabilă să accelereze masele ultra-mici la viteze foarte mari. În practică, șinele sunt realizate din cupru fără oxigen acoperite cu argint, sunt folosite ca bastoane proiectile din aluminiu, ca sursă de energie - o baterie de condensatoare de înaltă tensiune, precum și proiectilul înainte de a intra pe șine să încerce să facă cea mai mare viteza inițială posibilă cu ajutorul pistolului de aer sau de arme de foc.
Pe lângă acceleratoarele de masă, sursele de radiație electromagnetică includ surse puternice de radiație electromagnetică, cum ar fi laserele și magnetronii.
Laserul este cunoscut tuturor. Compus din fluidul de lucru, în care după darea focului creează o inversare de populație niveluri cuantice ale electronilor de rezonator pentru a crește calea foton în interiorul corpului de lucru și generatorul, care este populația cea mai invers se va crea. În principiu, o populație inversă poate fi creată în orice substanță și în timpul nostru este mai ușor să spunem ce nu fac laserele. Laserele pot fi clasificate în funcție de substanța activă: rubin, CO2, argon, heliu-neon, solide (GaAs), alcool etc. Modul de funcționare: în impulsuri, continuu, pseudo-pot fi clasificate în funcție de numărul de nivele cuantice utilizate: 3 nivele, 4 nivele, 5i nivelat. Ca lasere sunt clasificate în funcție de frecvența radiației generate - microunde, infraroșu, verde, ultraviolete, raze X, etc. Eficiența cu laser este de obicei mai mic de 0,5%, cu toate acestea, situația sa schimbat - laserul cu semiconductori (lasere cu semiconductori bazate pe GaAs) au o eficiență de peste 30%, iar astăzi pot avea la fel de multe ca puterea de radiații de ieșire la 100 W, adică, (!) comparabile cu cele puternice "clasice" de rubin sau cu CO2. În plus, există laser-gaze dinamice, cel puțin similar cu alte tipuri de lasere. Diferența lor este că aceștia sunt capabili să producă un fascicul continuu de putere enormă, ceea ce face posibilă utilizarea lor în scopuri militare. În esență, un laser cu gaz-dinamic este un motor cu jet perpendicular pe fluxul de gaze în care este localizat un rezonator. Gazul fierbinte care iese din duză se află într-o stare a populației inversate. Merită adăugată un rezonator - și un flux de fotoni multimetri va ajunge în spațiu.
Microunde cu tunuri - principalul nod funcțional este magnetronul - o sursă puternică de radiație cu microunde. Dezavantajul pufului cu microunde este excesivă lor, chiar și în comparație cu utilizarea de lasere pericol - radiatia de microunde este bine reflectat de obstacole și, în caz de incendiu într-o cameră închisă va fi supus unor radiații literalmente totul în interior! În plus, radiațiile puternice cu microunde sunt letale pentru orice electronică, care trebuie, de asemenea, luată în considerare.
Și de ce, de fapt, exact "gauss gang", nu disconforturile lui Thompson, arme de cale ferată sau arme de fascicul?
Faptul este că, din toate tipurile de arme electromagnetice, este cel mai simplu de fabricat și anume banda gauss. În plus, are o eficiență ridicată în comparație cu alte tipuri de împușcături electromagnetice și poate funcționa la tensiuni mici.
Următorul pas în complexitate este acceleratoarele de inducție - disconturile lui Thompson (sau transformatoare). Pentru munca lor necesită tensiuni puțin mai mari decât pentru gauss normale, apoi, probabil, lasere de cost complexitate și cuptoare cu microunde, iar ultimul loc railgun, care necesită materiale de construcții scumpe, de calcul impecabil și de fabricație de precizie, sursa costisitoare și puternic (o baterie de condensatori de înaltă tensiune) și mult mai scumpă.
În plus, în ciuda simplității sale, banda gaussiană are o sferă incredibil de mare de soluții inginerești și de cercetare inginerie - deci această direcție este destul de interesantă și promițătoare.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: