本项目将延续受科创基金2019J2资助的项目中的项目内容并在实验目的上做适当的推广。

一、项目目标：

探究单级感应炮的初速和效率与电容储能-电容电压-线圈自感的关系。

二、申请该项目的起因：

在包括科创在内的业余电子炮制作界内，绝大多数人对磁阻式电磁炮情有独钟，但是磁阻式发射系统自身的缺陷包括：存在反拉现象、需要考虑关断、热损耗严重等问题难以解决或者说解决方式极其复杂，而这些缺陷对于提高磁阻式发射系统的初速以及效率影响巨大，我在2017年下半年到2018年上半年也曾尝试制作磁阻式电磁炮，对它的缺陷有了着深刻的认识，由此，在2018年我重新开始着手制作电炮的时候，选择了感应式这种在业余界不常被使用的加速方式。但是在2018年末，我发现在感应式电磁炮在制作过程中，由于缺少系统性的数据和经验性的总结，容易导致对炮的参数考虑不足，在实验中引发了诸多问题。所以在新的项目中我放弃了只是做一个可堪一用的感应式电磁炮的想法，转而去通过实验来探索感应式电磁炮的一般规律。

三、实验方案的设计：

I、思路：

利用六个1100v薄膜电容串并联相互组合，得到350uf,700uf,1050uf,1400uf等六个总电容容量，和1100v,2200v,3300v,4400v四个电容电压，进行控制变量实验。

II、实验器材：

1，经过环氧灌封的线圈。

2，高压电容。

3，放电管及触发电路。

4，电容充电模块。

5，子弹减速装置。

III、第一阶段实验：

使用参数为： 线径为0.8mm漆包铜线四线并绕20匝   的线圈，进行电容电压,储能为以下参数的共计28次实验。

1、电容总压：600v,900v,1100v.

2、电容总压：1400v,1700v,2000v,2200v

3、电容总压：2500V,2800V,3100V,3300V,

4、电容总压：3500V,3800V,4100V,4400V.

IV、第二阶段：

计划使用参数为 线径为0.8mm漆包铜线四线并绕10匝  的线圈重复上述实验，正式实施时会视第一阶段实验结果适当调整线圈参数。

V、开关的选择：

通过对实验电路进行半定量模拟我们可以知道可控硅(组)的性能要求：耐压4400v，峰值耐流（长度为100us的脉冲）：200kA，电流上升率：10kA/us。

由于性能达标的可控硅市场上不存在，氢闸流管过于昂贵，故使用放电管。

所以我选择了 B88069X0270S102 放电管 作为这次实验的开关。

VI、对无关变量的处理：

1)回路电阻：

回路电阻估计为0.5毫欧姆，相较于线圈电阻10毫欧姆，较小可忽略。

2)弹丸参数问答：

1，为什么我使用直径为8mm长径比为15:4的弹丸：

根据定性分析可以得到大长径比的弹丸可以得到较大的互感与自感之比，同时相较于扁平弹丸，大长径比弹丸可预见的有更好的空气动力学性能，在后续的实验中，无论使用尾翼稳定还是自旋稳定，都有较好的应用前景。

2，为什么设计这样一个特殊的弹丸结构：

在未来的实验中，弹丸将尝试使用尾翼稳定结构，使用这个结构进行本次实验，既没有降低本次实验结果的普适性，同时也进行了未来将会进行的对尾翼稳定弹丸的测试。

3，为什么使用紫铜而不是铝弹丸：

是用铜弹丸好还是铝弹丸好的讨论在论坛中由来已久却并没有得到什么结果，在这里根据实验者的个人喜好选择紫铜弹丸。

VII，对于实验中出现的其他细节的问答：

1，为什么使用真空设备：

在常压下灌封环氧得到的线圈，内部气泡众多，环氧灌封结构强度得不到保证。

2，为什么使用四线并绕而不是铜箔或者单根粗线绕制：

四线并绕相较于单根粗线，和弹丸的互感与自感比值较高。而铜箔的端部效应明显（三水同学的仿真结果），故使用四线并绕。

3、为什么使用1100V350uF这个规格的电容：

相较于淘宝其他电容，单位储能价格最低，且每个电容储能较少，便于通过调节电容个数来调节储能大小。

4、子弹减速装置是什么？

在实验中可预见的将得到初速较高的弹丸，所以我尝试了一种内装塑料橡皮和玻璃纤维的筒状装置，以期吸收弹丸动能，减少安全隐患。

5.为什么使用六个指针式电压表：

实时监测六个电容电压，避免电容击穿，减少安全隐患。

四、一些前置性的讨论：

问一个关于感应炮可控硅选择的问题 - 科创论坛 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/83836

讨论环氧树脂脱模方法。 - 科创论坛 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/83856

问一个关于电磁炮线圈仿真和灌封环氧使用模具的问题 - 科创论坛 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/83838

~这里是文章的结尾~