本帖最后由 badboy-fly 于 2014-5-20 19:08 编辑 欲撸炮,必先知炮其理。
最近很多人都在私底下问我各种电热炮的原理、分类、简单结构、等简单问题。而且每天上学都很忙。
由于电热炮的种类都非常多,但是原理几乎都是围绕直热式电热炮与间热式电热炮扩展。
所以本帖子主要炮类都围绕《电炮原理》来讲
须知
电热炮的系统构造,一般由一个高功率脉冲电源、高功率开关、电热丝、工质、坚硬的电热室、炮管组成。
电热室:产生等离子体和加热工质的地方
炮管:持续加速的地方
电热丝:电爆炸产生等离子体
工质:常用水
任何物体在温度变化下会发生三态变化 固→液→气,如果对气体持续加热,原子中的电子或者足够的能量脱离原子。使原子发生电离,就形成了由离子、自由电子和中性粒子组成的气体,这种状态称为等离子体。在放电中产生的等离子体温度非常高。由于这种气体中有大量的自由电子,所以等离子体是一种良导体,在电热炮中除了利用它温度高还利用它的导电性。
理想气体状态方程(经过变形若无视等离子体受到磁场、电场的影响可以简单判断工质完全气化当时间热式电热炮的压力)
在这里直接借用猎鹰推导的结果
注意:m与M分别是工质质量以及M工质分子量
液体工质的温度简单可以比热容求得
储能=热量(理想无感状态下)
原理
电热炮的基本原理可以分为两种,一种是直热式电热炮另外一种是间热式电热炮。
直热式电热炮(PS:为了方便直热式电热炮与间热式电热炮都使用简写)
直热式的原理就是利用高功率脉冲电源对电热丝放电,使得电热丝在强电流的作用下产生大量的焦耳热。由于等离子体是被电离的气体,而且温度还很高。所以电热室内的膛压非常大,利用压力推动弹丸加速。
间热式电热炮
间热式电热炮的原理和直热式电热炮差不多,但是它是利用放电加热后得到的等离子体继续加热其它液态工质,利用液态工质变成的热气体与等离子体的混合物。增加膛压推动弹丸加速。而且还可以使用含有化学能的液态工质。
分类
回到《电炮原理》在电炮原理中列举的各种各样的电热炮,事实上这些电热炮都是围绕着直热式与间热式两种原理进行修改扩展。提高性能的。由于种类多,就不一一列举了。利用直热式与间热式可以判断出是哪类的炮。比如爆炸导体电热炮就是一种直热式电热炮,CAP工质炮就是一种间热式电热炮,电热化学炮也是间热式的一种。
简单结构
简单的电热炮制作其实非常简单只需要一支笔芯、一只螺丝&螺母(m3)、内4外6 铝管、
利用笔芯做绝缘和堵塞,利用螺丝使得笔芯扩张。使用外壳做负电极,螺丝做正电极。
[
将笔芯剪出一小段塞入铝管中
加入电热丝(电热箔):铝箔
注入少了水后使用300V 4080uf的电容组发射。(由于设计强度很弱,禁止使用大储能,本次试验弹头在管内是可滑动的)
视频
XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml
视频看得出后坐力非常大,实验的时候也要注意安全。
效果
本次过程并非教程,只是演示。由于电热炮十分和谐所以真正的实用的还是靠自己。模仿试验需做好防护,发生意外本人不负责。
在电热炮中工质一般都是新人头痛的东西,很多新人想到电热炮的工质时第一时间想的是易蒸发,熔点低的东西。
其实这样就错了,在前面理想状态方程中可以看得到答案。PV=mR‘T 而R’=R/M 其中M是分子量,R是通用气体常数。
根据方程变形可以看得出mR'T/v=P ,所以分子量越小的工质越容易得到更高的压力。
而且根据当地音速可以看得出分子量低的工质反而更容易破音。
含能工质
使用含能工质对新人来说是一种十分作死的事情。一般混合工质比如铝水混合物、炭水混合物、过氧化氢啥的。简单混合的工质混合的量与使用的总量就是一道数理化综合题。我就不教你们作死了NO zuo NO die
最后来个电热炮发射2mm钻头贯穿铝罐后击穿9mm木板。(木板本身为挡板,没想到击穿了)
XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml
在结尾也要说一下,电热炮是一种非常和谐的电炮。如果储能上KJ请经过认真的机械设计,否则后果非常严重,有可能会危害自己生命。
禁止使用电热炮做大规模杀伤性武器。
NO zuo NO die
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。