研究了个寂寞
用没人用的办法,解决没被发现的问题

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[连载] 多层线圈的高频特性
这篇帖子给出一些多层线圈的“高频特性”的仿真结果。“高频”是指最高上百MHz。仿真中主要关注的是线圈“电感”和“等效串联电阻”随频率的变化,特别是第一个自谐振点的频率。因为仿真的速度很慢,所以这篇帖子以连载的形式发出。一.  2024年3月26日的结果:仿真模型如下图。这是一个矩形截面的多层空芯圆柱...
别在电磁炮线圈外面套铝管,不闭合的也不行
之前听说,有人在做手持磁阻炮的时候,出于机械结构上的考虑,想用钣金/铣削加工的铝材,放在线圈旁边。其具体形式类似于“把线圈放在一张平铝板的旁边”,或者是“在线圈外面套半圆形的铝管”。关于这种结构中,半圆形铝管/铝板上的涡流损耗,有一种说法是:因为半根铝管是“不闭合”的,因此不会有显著的涡流损耗。这种...
一个3D打印的想法:彩色悬浮内雕
前几天突然想到了一种结构,据我所知,在目前人类掌握的工艺里,似乎只有FDM 3D打印能加工出来。而且用作装饰品,能实现前所未有的效果。目前没有发现类似的产品,应该可以开辟出一个小市场。这个结构就是标题里的“彩色悬浮内雕”。这个结构总体上讲是用FDM 3D打印出来的“实心塑料块”,示意图如下。我称之为...
线圈炮线圈的固定方式
线圈炮加速弹丸时,线圈会受到反作用力(后坐力)。以下图中的磁阻炮为例,线圈对弹丸施加向右的加速力时,线圈本身会受到向左的反作用力。如果没有合适的固定,发射后线圈就会移位。一种常见的固定方式是,把线圈粘接在炮管上,如下图。实际操作中一般是直接在炮管上绕线圈。这种做法的问题是,炮管受力和“薄壁”是矛盾的...
动态滑翔—— 245m/s 的无动力滑翔机
前段时间逛YouTube,偶然发现了一个非常牛逼的东西,就是标题里说的,245m/s的无动力滑翔机。没错,没有漏掉小数点,就是245m/s,882km/h,0.7马赫。名字也没错,就是“无动力”滑翔机,纯靠风力加速的。先来看看这滑翔机飞行时的视频:(推荐在YouTube上搜索观看,我下载下来的清晰度...
如何设计一种制度,来稳定高效地给每一个人都带来匮乏和痛苦?
别笑,我很认真的作为一种社会性动物,人类自诞生以来,发明了很多不同的合作方式,比如君主/共和制等政治制度;奴隶/封建制等经济制度。这些制度虽然表现形式天差地别,但是它们都有一个共同特征,即:和原始部落相比,这些制度能给大部分人,或者至少能给一撮人,带来富裕,幸福,安宁等好处。比如奴隶制里面,虽然奴隶...
“用垃圾封锁太空”的可行性
之前在网上看到过一种论调:如果第三次世界大战爆发,太空弱势方为了消除太空强势方在太空的军事优势,可以在太空中散布大量太空垃圾,比如弄满满一火箭的小钢珠发射上去。让这些太空垃圾无差别的撞毁所有卫星,把全人类的太空能力都降到零。自己是零,敌人也是零,这样自己在太空的劣势也就不存在了。最近做了个简单的估算...
超空泡水下弹药
根据伯努利定律,流体中流速越快的地方压强越小。当特定形状的物体在液体(比如水)中移动时,随着其速度越来越快,其附近的压强会变得如此之小,以至于小到接近真空,此时液体会被气化,产生一个气泡腔。当这个气泡的尺寸足够大,能够完全(或者大部分的)包裹这个物体时,我们称之为“超空泡”。超空泡和水的接触面是“气...
现代投石机简述
最近几十年里,随着材料学,工业产能,和设计水平的进步,投石机技术又迎来了一次蓬勃的发展,诞生了一批性能神奇的作品。比如超音速的钢珠投石机,射程超过1km的南瓜投石机等等。本文将挑选几种现代投石机,对它们的性能和原理做一个简单的(更重要的是中文的)介绍。阅读本文前可以先看看上一篇帖子:古代投石机技术 ...
古代投石机技术
投石机是一种有两千多年历史的机械,它的功能,顾名思义,就是扔石头。不过不要被它古老的起源和简单的功能给骗了,实际上,投石机的性能十分强大,原理也相当精巧。玩过“帝国时代”的朋友,一定对这个单位印象深刻:这是游戏中的“巨型投石机”,是最强大的远程攻城单位。它在现实中的原型,是“重力投石机”,也叫“回回...
5.8GHz 高增益Fabry-Perot 天线——科创限定版
大概一年半前,我曾经抽空仿过一个很有意思的天线。这两天又把它翻出来完善了一下,值此新春佳节,把它发到科创上,就当是送给科创的新年礼物。这个天线的特点是,它用了一个超表面,上面有10×10共计一百个单元,每个单元的形状都是科创的logo,借此祝科创长命百岁😂左:天线结构。右:超表面单元结构。这个天线...
空心多层线圈中的趋肤和邻近效应
本文仿真了两个线圈,一个是圆铜线绕制的,一个是铜带绕制的。本文主要研究它们在高频下电阻损耗和磁场分布的变化情况。主要结论有:1. 多层线圈中的邻近效应,会导致圆铜线圈在线径小于2倍趋肤深度时,电阻损耗就已经开始显著增大。2. 使用很薄的铜带绕制线圈,也不能避免趋肤效应。因为电流不止会沿厚度方向趋肤,...
涡流减速器
这可能是科创电炮版第一篇专门研究“怎么给弹丸减速”的帖子😂发射出去的弹丸总归得减速回静止,目前业余爱好者唯一的减速做法,似乎就是让弹丸撞到东西上。但是当弹丸速度很高的时候,靠机械碰撞减速,可能会有危险(跳弹),而且可能会撞坏弹丸和靶子。为了解决这个问题,这篇帖子提出一种“靠涡流使弹丸减速的装置”,...
条纹摄影2022版:用傅里叶变换消除条纹
三年前发过一篇帖子,讲怎么用条纹摄影拍摄热气流(https://www.kechuang.org/t/83365)。这个做法比较麻烦的一点是,它需要两张照片:一张没有热气流的照片,和一张有热气流的照片,而且这两张照片要严格对齐,实际操作起来出乎意料的困难。所以当时就希望只用一张照片,实现类似的效果。...
导电介质中的电磁平面波 在线计算器
前段时间干活的时候,需要算一下电磁波在水里的衰减。本来打算上网找个在线计算器,结果找了一圈也没找到,颇为意外。这么基础的工具都没有,岂有此理!所以我花了两天时间学了下html,JavaScript这些,简单写了一个,打算挂到科创服务器上。以后再有人想算这些东西,也就不用自己手动输公式了。网页源文件附...
可控硅用作感应炮/轨道炮开关时的两个注意事项
电流上升率可控硅(SCR)刚触发时,如果电流上升速度太快,就会烧掉。这是可控硅特有的问题(比如MOS,IGBT就不需要考虑di/dt),它的原因是:可控硅刚触发时,硅片上只有门极附近的区域是导通的,导通的区域向周围扩散的速度很慢,大约只有50-100m/s。如果电流上升的速度过快,门极附近就会承受过...
用“时间常数”来分析电磁炮里的电容和线圈
1. 电容的时间常数评价电容放电性能的时候,经常会用到两个参数:一个是“电容量”,简写为“容量”或C;另一个是“等效串联电阻”,简写为“内阻”,ESR或R。分开使用这两个参数,不便于比较容量和内阻都不同的电容。比如“1000μF,60mΩ”和“2000μF,40mΩ”,哪个质量更好,就不太好比。 1...
效率高的电炮一定更优质吗?
假如有两个电炮作品A和B,其中A有着更小的体积、重量,更高的射速,能进行更多次发射,其发射的弹丸有着更高的速度,更大的动能,唯独效率比B差。那么哪个作品更为优质呢?(对于“实验机”,我们考虑它在以上提到的各方面的潜力)这种情况是有可能发生的,以下是几种可能的情况。1. 二者的储能元件不同。比如说A使...
线圈式电磁枪弹丸的自旋稳定
实验发现,普通弹丸在不带自旋的情况下发射,会在空中翻滚。翻滚导致弹丸横着着靶翻滚会增加空气阻力,降低精度和穿透力。为了避免这些不利影响,通常的做法有:使用球形弹丸,使用气动稳定的弹丸(比如某些内螺纹圆柱销),以及使用自旋稳定的弹丸。其中,自旋稳定是,通过高速旋转产生陀螺效应,稳定弹丸,使弹丸始终指向...
相变散热材料及其在电磁枪中的应用前景
相变散热是利用物质在相转变过程中的吸热来减少目标温升的一种散热方式。例如,邮寄生鲜时在保温箱中放入冰块,以使温度保持在零度左右(当然,本贴不是介绍在电磁枪里塞冰块来降温的)。常见的“相转变过程”有固-液(熔化),液-气(气化),固-固(晶形变化)。常见的适合用于电磁枪散热的相变材料中,固-液相变的例...
磁阻式电磁炮的最优加速度分配
这篇帖子要解决的问题通俗的讲就是,我是把更多电容放在前面效率高,还是放在后面效率高。首先把问题变成这个形式:对于一个磁阻式电磁炮,已知弹丸初速为v0,出速为v1(v1>v0)。总加速距离为x1(x1>0)。求如何分配各级的加速度,能使效率最高。引入一个前提条件:整个系统的电阻损耗功率Pr和加速度a的...
用“充电传输线”型的“脉冲形成网络”产生“平顶电流脉冲”驱动轨道炮
这篇帖子不涉及实物,主要目的就是介绍标题里那几个奇奇怪怪的名词,给想做轨道炮的朋友提供一个可能有效的、而且业余圈子里没人做过的思路。 帖子的顺序大概是:平顶电流脉冲是什么->怎么实现平顶电流脉冲(用脉冲形成网络)->怎么实现脉冲形成网络(用充电传输线)->怎么实现充电传输线 “平顶电流脉冲”就是字...
“微波多普勒测位移”用于电磁炮的弹丸位置检测
多普勒效应是波源和观察者相对运动时,观察者接收到的波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。对于静止的波源s和运动的反射体r,在波源s处接收到的反射波的频率f满足$$ f=\frac{v_{0}-v_{r}}{ v_{0}+v_{r}}f_{0} \tag{1}$$式中,v0为波的传播速度;vr为反射...

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