电磁枪的一些想法

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电磁枪的一些想法

vcasm2013/06/08电磁炮 IP:上海

为了提高弹体的速度，很多人都尝试多级线圈加速以提高初速，
有些想法想写出来给大伙讨论或研究，如果不正确也欢迎拍砖。

目前的作品多级线圈模块都是采用独立供电，光电出发可控硅做开关，里面有几点可能会影响效率：
1、子弹越过每级的线圈中心后，会拉作用的存在会做负功。
2、可控硅开启方便，但关断很难控制，所以想改变上面的第一条困难。
3、子弹越过中心点后，电容的剩余电量无法利用。
4,、子弹进入下级线圈后，前面一级的线圈能量无法回收。

基于上面几个缺点，如果能改善，可以提高电磁枪能源效率，我的想法是这样，所有电容全部并联成一个大的电容量的电容组。
采用高压低内阻场效应替换可控硅，这样采用电路关断很迅速。
信号采集部分利用每级的线圈微弱感应电压取代光电采集，这样使物理结构更加简单紧凑，利用线圈感应的信号分析很容易判断子弹靠近和子弹进入中心点的位置。
每级的线圈关断电流后自感电势的能源，采用专门的负压转换反冲给电容组。

来自：物理高能技术 / 电磁炮

~~空空如也

vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

533921

1楼

基于这个设计，电磁枪的多级线圈组扩充成本很低

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势垒

12年0个月前 IP:未同步

533923

2楼

mos很脆的禁不起大电流

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

533929

3楼

IGBT呢？IGBT应用范围一般都在600V、1KA、1KHz以上区域，有些电动车的逆变器用的IGBT指标是600A，2000V

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RodTech

12年0个月前 IP:未同步

533931

4楼

mos、IGBT做可关断开关早有成功案例，请问回收电路如何实现？是否能使用常见级性电解电容做主储能阵列？

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原子裂变

12年0个月前 IP:未同步

533937

5楼

话说你这把电磁枪是有多大。。。

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

533941

6楼

回 4楼(cnxunuo) 的帖子

想法很初步，以前做过这样的实验，采用一个铁氧体变压器，将线圈的回感电流通过触发单向可控硅输出给变压器，变压器的次级给电容充电，不过效率不高，可控硅必须在线圈完全关断后触发，否则主线圈将会被变压器分流。

电容就容电解电容阵列就行了，以前想过超级电容串联，去年买了100多个5.5V的超级电容，结果做实验串联10多个就不稳定了，现在买到的超级电容在容量上、漏电方面差异太大，多级串联方面每级的保护电路成本都会很高。电解电容串联也是同理，不过并联就没这个问题了。

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

533946

7楼

回 5楼(原子裂变) 的帖子

电磁枪的体积取决于电容组的体积，长度取决于线圈管长度[s:178]
总体上说不会比现在设计的要大，不过长度会短些

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

533947

8楼

另外，由于电容的供电效率提升了，相对于子弹初速的要求固定而言，电磁枪的电容可以更少，体积就会更小

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超电磁炮fly

12年0个月前 IP:未同步

533949

9楼

为何大家偏要围绕着磁阻式发展呢？比磁阻式优秀的大有存在，只是你没有发现罢了。

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势垒

12年0个月前 IP:未同步

533956

10楼

回 9楼(超电磁炮fly) 的帖子

磁阻式简单 …

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robbie

12年0个月前 IP:未同步

533965

11楼

能量回收不现实，你如果知确保你回收的能量不是原本做子蛋做功用的呢？[s:274]

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马改先

12年0个月前 IP:未同步

533987

12楼

长知识。。

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王梦宇

12年0个月前 IP:未同步

534117

13楼

楼主这设计电容组的体积怎么确定？

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w1s2n3g

12年0个月前 IP:未同步

534162

14楼

电容在对子弹过线圈中点放电的过程中，其效率并不是一成不变的，而是在开始的效率很低，然后逐渐升高，在线圈长度约四分之一处最高，然后又逐渐降低，在线圈中点时最低，过中点就会反拉（即做负功），按理说一匝线圈和N匝线圈产生的磁场是一样的（可以用简单的欧姆定理理解），但是实际绕线圈的时候，一般都会绕200——300匝，这是因为线圈对直流电有一个阻碍作用，即通电的瞬间，电流不能突变，而是随着时间的推移，逐渐上升到最大值，这就是为什么要反复计算（加上通过实验）线圈的匝数和电容容量和电压到底多少合适的原因，也是电容要和每组线圈分开的原理，因为只有这样，才能找到一个合适的值，即接通电容电源后，开始放电的时候，因为线圈的阻碍作用，电流很小，然后逐渐增大，当子弹运行到线圈四分之一处时电流最大，然后逐渐减小，到中点时，刚好放电完毕，这样虽然工作电流很大，但是开启和关断电流都很小，对开关器件的冲击也就小了，能量利用率就高了，这里的关键是线圈的匝数、线径，电容容量和电压，要找到比较折中的值（因为有些关系是相互矛盾的），提高弹速的关键出了围绕紧密加速，精确控制，尽量减少子弹和线圈的间隙以外，如果能找到一种材料的磁饱和系数在10T左右，那么这个论坛就要被和谐了

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skyline

12年0个月前 IP:未同步

534176

15楼

引用第14楼w1s2n3g于2013-06-09 17:03发表的 :
按理说一匝线圈和N匝线圈产生的磁场是一样的（可以用简单的欧姆定理理解），

兄弟，高中课本上的电磁铁实验已经证实了磁场强度和3个因素有关：有无铁芯，线圈匝数，电流强度。

说实话，我还真没见过那本书上说过按理说一匝线圈和N匝线圈产生的磁场是一样的。

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a2287504358 十步芳草

12年0个月前 IP:未同步

534201

16楼

回 15楼(skyline) 的帖子

他是說匝數多電阻也多電流會變小
電流變小磁力也小
所以匝數少和匝數多其實磁力沒有差別

這大概是他說的意思，不是我......

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独孤青冥

12年0个月前 IP:未同步

534219

17楼

目前已经出现了常温稳定的超导材料，不知各位在此基础上能做到哪一步，期待啊

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

534220

18楼

回 14楼(w1s2n3g) 的帖子

其实关于匝數多少的讨论，我觉得没有太多实际价值，电源和负载都不是理想的首先电解电容的内阻存在不允许电流无限放大，而且线圈本身的内阻也有很大的影响。
关于弹体处于线圈哪段位置加速效率利用率最高，是个很有价值的话题，这也是新的设计能够充分利用到的地方，利用线圈感应的信号以及临近线圈的信号综合判断，很容易确认弹体的位置，而什么时候打开和关闭可以利用软件控制，这方面可以不断修改软件的控制时间来试验摸索。

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skyline

12年0个月前 IP:未同步

534222

19楼

引用第17楼独孤青冥于2013-06-09 20:03发表的 :
目前已经出现了常温稳定的超导材料，不知各位在此基础上能做到哪一步，期待啊

我记得现在温度最高的超导材料都还在－１７０度左右徘徊起的，－５０到正５０度这个＂常温＂范围内的超导材料都已经稳定了？？呵呵，来给大家说说是啥材料看下到底是大家孤陋寡闻了还是兄弟你地摊文学看多了．[s:274]

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vcasm

作者

12年0个月前 IP:未同步

534223

20楼

另外这个设计本身能计算出弹体出枪口的速度，以及每段线圈的加速度和做功效率，配一个液晶在枪壳上，每发射一个子弹，就能立即显示出这些数据。

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独孤青冥

12年0个月前 IP:未同步

534225

21楼

军方，但是不是我们军方搞出来的，具体的你懂的

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skyline

12年0个月前 IP:未同步

534236

22楼

引用第21楼独孤青冥于2013-06-09 20:13发表的 :
军方，但是不是我们军方搞出来的，具体的你懂的

美国自己的电磁炮内部现在都还是一堆铜线钨钢块呢，都有常温超导材料了谁还会去用铜和钨那么笨重的金属？？兄弟，少看点地摊文学吧，地摊文学看多了坚持认为歼星舰都已经被地球人制造出来了就是普通老百姓不知道而已的人多了去了．[s:274]

话说回来，就照你的逻辑，某国的军方搞出来了只是还没有对世人公布，那我想问问你，你和搞出这种材料的国家的总统或者是国防部长难道是亲戚关系人家瞒住所有世人惟独把这＂秘密＂告诉了你？？你也还不是＂听说＂＂据说＂而已，要把＂听说＂＂据说＂当成是证据的话，中国在国外的＂听说＂＂据说＂里都崩溃几十回了呢．

我知道得也少，我只知道美国的电磁炮现在都还处于实验阶段不敢大规模装备，没别的原因，只是因为美国阿利伯克级驱逐舰提供不了他们实验的电磁炮所需的持续发射的电能，真要是常温超导材料都搞出来了，那相对很低的电流电压就足以把弹丸推到很高的速度了，至于还像现在这样搞得一艘驱逐舰的发电量都还满足不了一门炮的持续发射需要么，当然，你如果要说你说的某国军方不是指的美国，地球上科技最强大的国家都还没解决的瓶颈问题都被你所说的某国解决了的话，那我只能说你赢了．[s:274]

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找自己

12年0个月前 IP:未同步

534250

23楼

回 15楼(skyline) 的帖子

应该一样的电流剧增了

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w1s2n3g

12年0个月前 IP:未同步

534283

24楼

兄弟，看帖请仔细，当电源内阻一定，电压一定，增多线圈的匝数，实际就是增加了电阻和感抗，那么在电压一定的情况，电流当然就小了，虽然增加线圈的匝数增加了磁场的强度，但是电流减小了，那么因为增加线圈的匝数增加了磁场的强度与由于电流的减小而减弱的磁场强度基本（为什么用基本一词，因为忽略了一些因素，以此避免一些人想歪）相抵，这就是磁阻式为什么没有人把线圈绕个几千几万匝的原因（千万别拿体积说话，如果想拿这个问题谈体积，请计算线径和匝数的关系），其实讨论匝数的问题，早有很多高手的老贴都有了定论，如果你要问为什么没有人用一匝线圈，请你看看轨道炮在说吧

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w1s2n3g

12年0个月前 IP:未同步

534287

25楼

“按理说一匝线圈和N匝线圈产生的磁场是一样的（可以用简单的欧姆定理理解），但是实际绕线圈的时候，一般都会绕200——300匝，”可能是我没有说明白吧，还是这段话没有看完？，为什么我会说“但是实际绕线圈的时候，一般都会绕200——300匝”，就是电源有内阻和电源的功率都不可能是理想的状态，才会有“一般都会绕200——300匝”的说法。

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