6kj三匝增强型轨道炮
书呆子lhj2022/07/22电磁炮 IP:广东

       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:

IMG_20220130_133007.jpg IMG_20220604_004235.jpg IMG_20220603_123103.jpg IMG_20220713_155556.jpg

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):

IMG_20220722_175421.jpg

用的是9mm方形的铝散热器,平均重量1.4g。

开关:

IMG_20220713_150918.jpg

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:

IMG_20220330_181642.jpg IMG_20220706_183304.jpg IMG_20220706_183317.jpg

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):

IMG_20220704_142304.jpg

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)。

IMG_20220712_185355.jpg IMG_20220713_122436.jpg IMG_20220713_152241.jpg

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:

IMG_20220705_171932.jpg IMG_20220705_172102.jpg

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:

IMG_20220713_143050.jpg

IMG_20220713_143211.jpg

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:

IMG_20220713_162641.jpg IMG_20220713_162724.jpg

好了,来到无人空旷的发射场,激动人心的时候到了:

IMG_20220714_185517.jpg

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。

IMG_20220715_120456.jpg

第一次发射:

Screenshot_20220717_000128_com.huawei.himovie.jpg

轨道两边没有加固,一次发射后轨道架就破损严重:

IMG_20220714_212953.jpg IMG_20220714_212751.jpg IMG_20220714_214625.jpg IMG_20220714_212837.jpg IMG_20220714_212848.jpg IMG_20220714_213059.jpg IMG_20220714_230647.jpg IMG_20220714_230700.jpg IMG_20220714_230707.jpg

IMG_20220714_195222.jpg

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):

Screenshot_20220717_000009_com.huawei.himovie.jpg IMG_20220715_092915.jpg IMG_20220715_092909.jpg IMG_20220715_102639.jpg IMG_20220715_102644.jpg IMG_20220715_102655.jpg IMG_20220715_102749.jpg IMG_20220715_102958.jpg IMG_20220715_092702.jpg IMG_20220715_075717.jpg IMG_20220715_084418.jpg IMG_20220715_084424.jpg IMG_20220715_084431.jpg

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😭😭😭








来自:物理高能技术 / 电磁炮动手实践:实验报导
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~~空空如也
Company_Inspector
1年8个月前 IP:陕西
905982

图片和视频上传在一块…如果初速是80的话那之前大佬视频里看起来很慢就是确实的了

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书呆子lhj作者
1年8个月前 IP:广东
905984

补上视频:


VID_20220714_112817.mp4 点击下载


SL_MO_VID_20220714_193630.mp4 点击下载


VID_20220714_193618.mp4 点击下载


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书呆子lhj作者
1年8个月前 IP:广东
905986


SL_MO_VID_20220715_083423.mp4 点击下载


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书呆子lhj作者
1年8个月前 IP:广东
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Ma3.02的守望
1年8个月前 IP:四川
905991

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用。 sticker


经过俺的仔细对比观察,反复寻找各图片之间的联系,大致还原了事情的脉络,尝试总结一下:

    1、轨道的烧蚀痕迹与发射方向推测如图,电枢初速状态静止,在初始位置就发生了转捩。

    从转捩痕迹上推断,应该产生了横向碰撞,电枢头部甩来甩去。

    由于不知道电枢的真正初始位置,只能靠猜。“飞溅的铝液”也可能是电枢在转捩之前的运行痕迹。

IMG_20220715_102655.jpg

    2、电枢歪向一侧,大概是电枢尾部强度不够,也许可以用树脂把尾部鳍片间隙填充,形成稳定的矩形结构。

     IMG_20220715_084431.jpg

3、铝的残留物居然能抠下来,而不是和铜熔化在一起。

    估计电枢运行到对应位置的时候,电流已经降下来了,之前熔融的铝被涂在了轨道上,而此时接触面的温度、电流都不高。

    实际起到加速作用的轨道,可能只有转捩的一小段。

IMG_20220715_102639.jpg


    4、这次发射的电磁力还是比较可观,把红圈位置的电木支架崩裂了。

IMG_20220706_183304.jpg


避免转捩是第一要务,哪怕能看到一小段非转捩运行的痕迹,也很有意义。可能有用的建议:

    1、换电枢结构,比如使用多股细铜丝与轨道接触。比如:

AH{`SC501B)5KXWS17O[2SX.png

    2、减小峰值电流:可以降低容量;在电容之间串联电感实现脉冲成型网络(参照三水的帖子);提高增强线圈匝数。



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书呆子lhj作者
1年8个月前 IP:广东
906012
引用Ma3.02的守望发表于5楼的内容
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。

  1. 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。

  2. 对的,我也感觉,电枢歪向一边了。

  3. 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。 IMG_20220715_102749.jpg

  4. 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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二次元的创世科技
1年8个月前 IP:山西
906018
引用书呆子lhj发表于6楼的内容
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...

记得龙哥说过电驱质量越小效率越高


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书呆子lhj作者
1年8个月前 IP:广东
906025
引用二次元的创世科技发表于7楼的内容
记得龙哥说过电驱质量越小效率越高

对的

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二次元的创世科技
1年8个月前 IP:山西
906126
引用书呆子lhj发表于8楼的内容
对的

我也遇到和你一样的问题,整流桥堆老是炸,这个原因可能就是给大电容充电功率过大的过,并不是LZ买的次品的过,不解决的话整流桥怕不是会在炸

解决办法:

1、硬碰硬,换大桥堆(有固定座的那种)

2、以柔克刚,输出端和电容之间串一个电阻来限流,防止功率过大

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二次元的创世科技
1年8个月前 IP:山西
906288
引用Ma3.02的守望发表于5楼的内容
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...

如果按照这结构做电枢恐怕固态电枢会成等离子电枢

34083E43-265B-49CD-AB02-57798D069789.jpeg

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二次元的创世科技
1年7个月前 IP:山西
907268
引用二次元的创世科技发表于10楼的内容
如果按照这结构做电枢恐怕固态电枢会成等离子电枢

试了一下这种电枢,效果不太好,有一些铜丝会与轨道直接融为一体


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gugugu
4个月4天前 IP:上海
927249

我感觉如果可以通过其他方式给弹丸提供一定的初始速度然后再经过轨道加速,那样效果应该会好很多。


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二次元的创世科技
3个月20天前 IP:山西
927535

对的。

我见群里一个轨道炮就是大弹簧提供的初速,电枢打穿了5层吊顶的那种铁皮

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yeyu295
3个月0天前 IP:瑞典
927933

你那个弹丸进到导轨入口之前要点速度。。。。。不然刚开始尽是欧姆热,时间又长。。。

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书呆子lhj
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