此项目其实筹备了五年有余了,那时候非常热衷于轨道炮,但碍于之前能力和资金的问题拖到了现在。大概在两年前买了十个450V6800uf的电容,随后又因轨道架cnc加工费的问题又搁置了两年,后来搞好轨道架后再购进两电容。
PS:本文没有什么亮眼的创新点,相当于实验纪录。〖此文章较长,图片较多,流量警告〗
之前,大佬们说轨道炮需要高储能效率才会高,所以我也准备试验一下高储能轨道炮,相应的文章也比较少,正好可发表填补个空缺。
嗯,直接进入主题:
电容组:
只测了前面十个电容的数据。最后电容组总容量67mf,内阻0.8毫欧。
电枢(弹丸):
用的是9mm方形的铝散热器,平均重量1.4g。
开关:
用的是机械开关,设计时考虑到撞击防振,可更换触电的问题,所以没有直接用电磁铁。
轨道架及轨道:
轨道架用的是电木,外尺寸50*40*200mm,主轨道用的是15*5mm的铜排,长25cm,中间空出来的间距9mm; 两匝副轨道用的是10*2mm的铜排,中间间距10mm(因为节约成本就直接搞铜排了,没有cnc,其实精度并不好)。刚买回来的时候是比较脏的,我用240目砂纸轻轻湿了一遍(还是挺光亮的):
主功率回路主要用铜鼻和两根8mm²的硅胶线连接(而我实测有12mm²,不知是不是铜的填充率小的原因)。
用电桥实测了一下轨道的数据:
第一测量,用的是鳄鱼线连接粗测:
这数据,让我挺满意,算起来电感梯度3uh/m。
但是,实际接好线后,差别很大:
算出电感梯度是1.2uh/m(普通型单匝轨道炮电感梯度典型值为0.5uh/m),这数据中规中矩(增强型电感梯度可以用公式粗略计算:[n²-(n-1)²]*L',n为总匝数,L'为典型值0.5),增强型比较适合小储能和大内阻电容。
在试验使用ZVS给大电容组充电出现了意外,ZVS的整流桥竟然炸了!!!!嘭!电火花四射,整流桥碎片打到了我的腿,还好动能不是很大,电容器电压从330伏降到200伏,很惊险,很怀疑整流桥的质量:
好了,来到无人空旷的发射场,激动人心的时候到了:
在发射之前,炮口的主轨道上,我接了34欧姆的电炉丝灭弧,顺便接了DSO138示波器意图记录下炮口的电压波形(信号降比700:1),便于分析转捩等问题。使用遥控实现充电和发射。
第一次发射:
轨道两边没有加固,一次发射后轨道架就破损严重:
轨道变形很严重,没法进行二次发射。很遗憾,此次因为示波器调参错误,并没记录到波形。始初我以后电枢太小,被电流快烧没了,才让瓦锅留下这么点痕迹,所以在次日,给电枢加了个m5螺母负载。
第二次第三次发射(中间间隔二十分钟):
这次加了G夹,崩的不是轨道,而且增强轨道上的连接线上的小铜鼻,强大的电磁力直接把它扯烂。。。。直到看到电枢在锅上留的印记(初速目测80),我才知道第一次的电枢很可能也没烧完,随后也找到了遗体,才发现图片没拍,实物在家。这次录到了珍贵的波形,但数据无比奇怪,竟然有40伏以上以及负40伏以下的峰值,超出量程的部分不知还有多少!!!可能是接线的原因,无意中把示波器的电源地与轨道炮地相连了。
看上面发射几次的轨道来分析,大佬们指出,轨道太长了,电枢在初始位置时竟开始发生了转捩。待于后续的改进……
PS:请教兄弟们,视频到底该怎么上传了,我找了半天没发现这功能
轨道炮实验的详细报道,比较难得,看起来初速还不错。帖子比较凌乱,图片太多,却不能起到有效的解释说明作...
感谢守望大佬细致的分析以及指点,这么长的分析我竟一时间不知如何回来复。
帖子篇幅较大,我自己都写得没啥头绪,只好按时间点描述整个实验流程的经过和大部分细节。感谢反馈以后会改进。
我也不太懂如何引用您评论的一部分,那我就直接写编号吧。
其实那个导轨,是经过了两次发射,第一次的初始位置靠后膛。其实轨道后面的铝痕是在我装蛋的时候蹭上去的,并不是铝浆。因为轨道间隔偏小,我是用吃奶的力把弹丸推进去的。
对的,我也感觉,电枢歪向一边了。
轨道上其实是有小部分位置是融一起了,像是黄铜的颜色,图片应该够清晰。
是的,我觉得也是接触出了问题,由于轨道间距过小,弹丸头部都得挤进去,这就造成了预紧力主要由轨道架提供的问题,听说由轨道架提供的预紧力极易发生转捩。 其次,我也觉得电枢需要改进,需要使用多层电枢,但是,您推荐直接使用铜材质的电枢会不会有新的问题,比较轨道与电枢融化的量是一样的,残留在轨道上使轨道严重受损。但如果使用铝电枢,因为熔点较铜的低很多,铝优先熔化,对轨道损害小一些。 嗯,接下来轨道也要改进,我也感觉确实应该缩短轨道和增加匝数,降低电流,但是电容容量稍大一点应该也无访,反正电流峰值高不了多少,就是脉冲宽度会增加。 而且,我听三水大佬说,电流的下降,会导致转捩发生的几率大幅上升。所以这个
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