几种磁阻炮的弹丸稳定方案
  弹丸的姿态稳定是磁阻炮实用化道路上的一座大山,姿态不稳定带来的问题主要是弹道终点的比动能不稳定,从而导致命中效果不稳定。
  而磁阻炮对弹丸的要求比较高,譬如要有圆柱体的铁磁材料、弹丸结构对光电触发位置的影响、量产化要求,所以想找出完美的方案很难,只能折中选择。

  在此重新整理几个弹丸稳定方案,留作参考讨论,在本人的连载贴最近更新中也会有相关叙述,准备确定下一代改型的弹丸方案。
注:楼主只是整理分析,没说是自己原创。
  
一、气动稳定类
  气动稳定可分为有翼稳定和无翼稳定两种,无论哪种稳定实质上都是使弹丸的重心位于气动压心之前(相对于弹丸运动方向)
  譬如隔壁火箭版除了尾翼稳定外,也有像窜天猴那样后面插个棍子稳定的。


  先说说更加实用的无翼稳定,大致思路是在铁磁材料主体后面连接密度小的材料,从而使气动压心后移。
个人倾向于用透明或不透明的薄壁塑料来达到效果,以下几张示意图中红色是铁磁材料,绿色为塑料管
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实际上铁磁材料和塑料之间直接连接比较困难,这两种更实用一些。
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后者在某宝上能买到对应的标准件,关键字:定位销、螺纹
螺纹的主要意义是让胶水渗透进去,从而与塑料管之间保持稳定连接。
  此方案之前我测试过直径6mm,10mm铁柱+10mm轻木,效果良好,5米内无明显翻滚
  有坛友测试过40mm铁柱+40mm塑料柱,10米外完全稳定。


有翼稳定我见过的方案比较少,因为需要等口径所以大多方案类似于迫击炮弹的结构,铁磁材料主体,后面直径收缩,再加尾翼。
  从某个群里见过一张比较有代表性的图。
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有翼稳定的效果暂时未知,理论来讲翼面的稳定效果更好。
有翼方案的缺陷无疑是制造麻烦,常使用的6mm口径所需要的翼面用FDM的3D打印机也难以胜任,可以尝试使用光固化打印或者硅胶模具中预先放入带螺纹铁柱,真空浇筑树脂,整体取出。


还有一些介于有翼和无翼两者之间的,譬如论坛上出现过的弹丸后面连接金属片、金属丝啥的,本质都是使压心后移。


二、自旋稳定类
  这个方案本人还没见过实用的例子,只能YY一下。磁阻炮加点动能不容易,还望某茄别再安利铣刀了....Orz
  大致有旋转磁场自旋和摩擦自旋两种,旋转磁场自旋可以参考感应电机的原理,可以在加速前自旋或加速时自旋。
前者是弹丸在预发射位时就对其进行驱动,对于何时开始驱动需要斟酌,譬如可以等待触发信号后立即驱动,延迟一段时间后再开始加速发射;还可以将扳机设为两段,稍按下时驱动自旋,完全按下时发射,或者检测抬枪动作啥的来判断。
加速时自旋对驱动功率的要求更大,不过可以通过改变驱动线圈位置在驱动自旋时同时加速发射。
  摩擦自旋就是用磁铁吸盘啥的在发射前吸住,电机带动连接体旋转,这个效率比旋转磁场要高,简化了电路结构但增加了机械结构。
  总之自旋稳定要在加速器上作文章而对弹丸没啥特殊要求,对于需要大量发射的场合比较适用。


三、不管转不转都没影响不用稳定类
  每次有人讨论弹丸稳定方案时都会有一个声音“用钢珠不就行了?”,论坛里也有许多实用化的作品为了方便不得不向钢O妥协..
钢O用着方便但是缺点严重,首先是效率低,钢O的实际体积相比其占用的空间要小,加速时对磁能利用不如圆柱体,此外钢珠为了成型方便很多都是高碳钢材质,磁饱和强度和纯铁类的比起来差了不少,高压下很容易就饱和。其次是比动能不占优势,钢珠想提高比动能只能提高速度,而圆柱弹丸可以削尖加长,高速下的加速密度比较低,动能提升相比于低速要困难,级数多了工艺也很麻烦。但是钢珠用着真的很方便...方便...便
  理论上来讲弹丸姿态不稳定对弹道的影响不大,不怎么影响命中,所以你不强迫症的话可以试试低长径比的弹丸
  低长径比也就是“短”弹,如果短到1:1的话无论翻滚与否对于命中剖面都没啥影响,当然1:1的话会带来钢珠的一些缺点,折中使用相对短的弹丸还是可以的,这个相对于气动和自旋稳定的方案相比,不用做啥改动,短钢柱也能很容易买到标准件,设计加速器的时候使用对应方案就行了。
  短弹的自旋对于弹道可能有一定影响,在此请教坛友这种影响是否严重,会不会导致比较大的偏向?

[hr]还有一些想说的:
弹丸对于实用化是至关重要的,或许应当转变设计思路,从一种实际需求、一种弹丸出发,来设计加速器,似乎许多制式枪械的设计都是如此。
弹丸对磁阻加速器的各参数影响是很大的,而目前的几种磁阻方案的加速特性对弹丸也有不同的要求,在轨道、电热炮上更是如此,目前磁阻加速已经出现的各方案、各用途细化分支的趋势,不再是以前的比级数比效率比初速了,弹药的差异一定程度上会影响已有经验的传播学习,重复地对弹药的摸索分析会浪费爱好者的精力,或许我们可以推行几种弹药标准,把弹药的变量确定下来,对加速器的分析就清晰许多。
来自 电磁炮
 
2016-3-13 12:28:10
1楼
也许也可以使用在弹丸上刻槽的形式,利用空气动力来稳定
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2楼
旋转不好实现
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3楼
太夸张了吧,这玩意连80J都达不到,稳定个乱跑,飞几个钢球就可以了,妥妥的了。
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4楼
加塑料管延长的那种,直接把钢芯插进塑料管不是工艺更简单,10mm长的钢芯插入20mm长的塑料管,总长20mm,图我就不画了
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Ma3.02的守望(作者)
5楼
引用 侧卫007:
加塑料管延长的那种,直接把钢芯插进塑料管不是工艺更简单,10mm长的钢芯插入20mm长的塑料管,总长20mm,图我就不画了
这样完全可以,上面忘说了,其实我一开始也是这么想的,就是管壁厚度会损失一部分效率。
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2016-3-14 22:28:51
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6楼
气动稳定为啥不直接在弹丸后面缠两圈胶布……
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2016-3-16 09:10:44
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7楼
如果用强磁钢珠(巴克球)效果怎样呢?
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2016-3-26 20:39:53
2016-3-26 20:39:53
8楼
内什么,有个很好的稳定方案,就是用方形炮管,弹丸是类似于硬币的圆形片状物,发射时在炮管内壁摩擦,转动。

话说怎么发图啊啊啊啊啊
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2016-3-30 10:55:24
2016-3-30 10:55:24
9楼
动能太小,稳定的问题暂时不用考虑,如果考虑,霰弹枪所用带尾翼榴弹的设计比较合理.
这东西长这样
图挂了.大家自行百度吧.

[修改于 3 年前 - 2016-03-31 07:50:21]

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2016-4-12 17:35:14
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10楼
引用 outdatebox:
如果用强磁钢珠(巴克球)效果怎样呢?
这个我以前也想过的说。。。
然而铁磁性材料在发射时的磁力是由线圈的磁场强度决定的,而磁铁的磁性大小就是固定的。
铁磁性弹丸在发射时可以产生3T左右的磁同,蛋是,磁铁的磁通一般不到1T。
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2016-4-30 10:00:32
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11楼
突然想到现代常用滑膛枪——霰弹的独头蛋,高爆榴弹也是滑膛,少部分弹头有稳定翼pic

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2016-6-1 13:30:04
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12楼
感觉发射前自旋容易实现,且效率高,过几天做一个再上图,一直关注楼主的帖子,楼主最近是不是高考了没时间!帖子的方案没怎么更新!
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2016-6-10 22:51:26
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13楼

这几天做了一个弹丸稳定装置,但是效果并不理想,电机没分钟5000转,单有轴承的阻力估计也就300转,弹丸十米之内不偏转,再远了就会不稳定,弹丸4mm标准定位销,管子不标准,4.3mm,估计和管子的内径有关。有做过类似旋转装置的请一起讨论一下。


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2016-6-22 14:46:48
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14楼

引用 高颖 : 这几天做了一个弹丸稳定装置,但是效果并不理想,电机没分钟5000转,单有轴承的阻力估计也就300转,弹丸十米之内不偏转,再远了就会不稳定,弹丸4mm标准定位销,管子不标准,4.3mm,估计和管子的内径……

稳定效果不好应该是因为电机转速太低,火药枪的弹丸转速通常都是十几万转/分……用电机达到这个数量级实在是困难,把目标降低一个数量级应该还是可以达到的,然而动平衡又不好搞……用电机的话貌似可以考虑带动平衡装置的光驱电机。对于磁阻式也许还可以考虑用弹丸的磁滞和涡流,用旋转磁场来做。(我没太研究过这方面,以上仅供参考)

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15楼

你说的很有用,我的确实转速不够,论坛里有高手能做出稳定性好点的装置吗?

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2016-7-14 23:03:01
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16楼
引用 三水合番:
> 引用 高颖 : 这几天做了一个弹丸稳定装置,但是效果并不理想,电机没分钟5000转,单有轴承的阻力估计也就300转,弹丸十米之内不偏转,再远了就会不稳定,弹丸4mm标准定位销,管子不标准,4.3m……
要是考虑转数,可以用无刷电机,可以轻松做到1W-4W转。。。不过电路会更复杂一点
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2016-7-15 06:22:08
17楼
引用 论外凤:
要是考虑转数,可以用无刷电机,可以轻松做到1W-4W转。。。不过电路会更复杂一点
细长物体高速旋转,刚度及动平衡是难题,搞不好就出事故,一定要严格计算仿真。
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18楼
引用 虎哥:
细长物体高速旋转,刚度及动平衡是难题,搞不好就出事故,一定要严格计算仿真。
所以到现在我啥都没做(摊手)。。。胆子比较小,特别怂2333
正在慢慢啃电炮原理呢,等啃完了就可以做了,毕竟以前的一个教程帖也说了嘛,照着别人的方案搞并不会提升多少技术,飞行器设计的书也提到重复老路的设计也不具备足够的价值。。。
不过想要做有新意的东西,要求的门槛不低啊(躺)(这论坛就没几个门槛低的玩意儿吧。。。老帐号潜了挺久就看到几个难度不高还很GEEK的)
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2017-4-27 09:26:19
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19楼
技术大神....先来膜拜一个,新人,学习了
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2017-4-28 13:08:04
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20楼
难道弩箭不稳定?用箭羽就行啦。。
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2017-5-30 03:14:38
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21楼
可否在弹丸上做手脚?弹丸做成有螺旋结构的多条凹槽。让空气来带动弹丸旋转?
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2017-6-15 18:05:43
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22楼
引用 boyyao:
可否在弹丸上做手脚?弹丸做成有螺旋结构的多条凹槽。让空气来带动弹丸旋转?
那是福氏独头弹的设计,我感觉不脱壳的萨博特独头弹更好。
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2017-6-22 11:12:56
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23楼
文章写得很好,我用第二种固定方式,效果还不错
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2018-8-23 21:53:53
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24楼

为什么电磁炮不能弄膛线啊?(其实我也觉得铣刀挺好的。)

[修改于 10 个月前 - 2018-09-02 20:21:31]

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