高速连射电磁轨道炮的一些尝试
hentai 2019-9-25原创 电磁炮

开坑慢慢更新......


我们都知道,如果使用常规电容作为轨道炮激励源,每次发射前需要等待电容充电,这个时间取决于充电系统的功率。而想要在数十毫秒之内完成充电,需要非常巨大的功率,如:5kJ@20ms需要提供大于250kW的充电功率,如果要做成开关电源,是非常难搞的。


所以我想尝试使用超级电容作为激励源,或许一次充电可以连射几百发,嘿嘿。

说干就干。

这个电容由著名的Maxwell公司生产,单只标称48V165F。我是买的拆机货,本着烧了也不心疼的心态,对它进行了极限放电试验,在39V时单只输出能力在2.5kA左右,基本满足要求。

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那么......

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扛了20个回来,组成一个机柜。每组5只,全部并联可获得40kA+的持续电流。

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[修改于 2 个月前 - 2019-09-25 18:50:29]

来自 电磁炮
5
2019-9-25 20:03:28
1楼

图一的电磁铁能过多大电流?

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2楼

期待ing,看看法拉电容能达到怎样效果。

是BMOD0165 P048 BXX吗?这个好像标称最大电流1.9kA,LZ小心。

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hentai(作者)
3楼
引用 20!Dopaminor 发表于 1 楼的内容:
图一的电磁铁能过多大电流?

标称220V56欧,耐电流不知道,用310V电容脉冲激励目前没发现有异常

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hentai(作者)
4楼
引用 UICalculus 发表于 2 楼的内容:
期待ing,看看法拉电容能达到怎样效果。是BMOD0165 P048 BXX吗?这个好像标称最大电流.....

应该是,脉冲工作能稍微大些

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5楼

你这一套做下来大概要花多少啊

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2019-09-26 08:18:44
6楼

你这个极限放电试验是用什么当开关的?怎么又有MOS管又有机械开关?

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7楼

壕无人性,这种开关放电溅射很厉害,不知道低压下表现如何

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hentai(作者)
8楼
引用 power_rdx 发表于 6 楼的内容:
你这个极限放电试验是用什么当开关的?怎么又有MOS管又有机械开关?

最开始用scr,哪知道一个脉冲就干死了。懒得拆当个负载串在里面了。主开关是机械的,所以波形不稳

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hentai(作者)
9楼
引用 rb-sama 发表于 7 楼的内容:
壕无人性,这种开关放电溅射很厉害,不知道低压下表现如何

低压表现很烂,反而高压下不错。但能量超过2kJ也不太行

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10楼

我一直在想轨道炮轨道本身就是开关吧...把轨道用不导电的东西延长,然后用弹簧把子弹弹进轨道然后连通触发?这样也会缓解下由于初速是0把子弹焊到轨道上的问题了吧

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hentai(作者)
11楼
引用 OMEGAERJSH 发表于 10 楼的内容:
我一直在想轨道炮轨道本身就是开关吧...把轨道用不导电的东西延长,然后用弹簧把子弹弹进轨道然后连通触.....

做得好静止加速可以完全没有烧蚀。子弹做开关即使在研究机构内也是一种常见的做法,但麻烦,因为注入速度太低反而会引起烧蚀,要达到足够的注入速度相当于多加了一级驱动。

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12楼
引用 hentai 发表于 9 楼的内容:
低压表现很烂,反而高压下不错。但能量超过2kJ也不太行

超过2KJ也可以的,很多年前老外搞的电磁飞盘就是用的机械开关,只不过它的开关尺寸要比你这个大得多

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hentai(作者)
13楼
引用 power_rdx 发表于 12 楼的内容:
超过2KJ也可以的,很多年前老外搞的电磁飞盘就是用的机械开关,只不过它的开关尺寸要比你这个大得多

放大尺寸肯定是可以的。我说的2kJ是我自己这个,当然再大也不是不行,但会产生严重的烧蚀。

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14楼
引用 hentai 发表于 13 楼的内容:
放大尺寸肯定是可以的。我说的2kJ是我自己这个,当然再大也不是不行,但会产生严重的烧蚀。

试试泡在变压器油里?

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hentai(作者)
15楼
引用 power_rdx 发表于 14 楼的内容:
试试泡在变压器油里?

应该会有帮助,但我不想搞油箱,所以我买了些标称63kA的真空开关😜

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嗯...看起来很坚挺呢......

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16楼
引用 hentai 发表于 15 楼的内容:
应该会有帮助,但我不想搞油箱,所以我买了些标称63kA的真空开关😜嗯...看起来很坚挺呢..........

RMB玩家,不服不行

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2019-09-27 01:19:31
17楼

壕气冲天

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18楼

我看到防弹插板,大神是要炮击防弹板麽

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19楼
引用 hentai 发表于 15 楼的内容:
应该会有帮助,但我不想搞油箱,所以我买了些标称63kA的真空开关😜嗯...看起来很坚挺呢..........

嗯,RMB的香气。。。之前玩感应式在淘宝上看到有种高能点火放电管,体积应该没你这个的1/10大,好像卖230来着,感觉太贵了就没买。。。


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hentai(作者)
20楼
引用 刺刀尖 发表于 18 楼的内容:
我看到防弹插板,大神是要炮击防弹板麽

哈哈被你发现了,这玩意一致性比较好。用来衡量侵彻能力我觉得比木板或钢板靠谱些😎

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21楼

太厉害了

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22楼
引用 hentai 发表于 20 楼的内容:
哈哈被你发现了,这玩意一致性比较好。用来衡量侵彻能力我觉得比木板或钢板靠谱些😎

大佬记得上图

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23楼

此坛真人才真多。


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2019-09-28 05:39:32
24楼

今天抽空做了三级防弹插板的侵彻试验。

老实讲,拿到这个插板的时候我很惊讶,国标三级居然是纯PE材质的。

打了一发我更惊讶了,之前连6mm铝板都能干个洞的钨芯弹打在10mm的塑料上居然没有干净利落地贯穿???这TM什么工艺,太鬼畜了。


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然而......事情还没完。


观看高速摄影机的回放我发现可能钨芯弹的环氧没干透,导致弹杆根本没有获得足够的速度......(靠,轨道炮的峰值加速度真不是开玩笑的。)


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此时电枢已触靶回弹,约15ms后弹杆才飞到这个位置。

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嗯......看来是时候对载荷进行迭代了。


[修改于 2 个月前 - 2019-09-28 06:40:45]

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25楼
引用 hentai 发表于 15 楼的内容:
应该会有帮助,但我不想搞油箱,所以我买了些标称63kA的真空开关😜嗯...看起来很坚挺呢..........

看到这个就感觉很亲切    

我其实更想知道你怎么做的分合闸机构     难道你弄了个KYN28的操作柜来????

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2019-09-29 01:21:44
26楼
引用 三十斗 发表于 25 楼的内容:
看到这个就感觉很亲切    我其实更想知道你怎么做的分合闸机.....

准备用气缸,原厂的机构用起来不太方便,不过还不一定会用到这玩意。因为我搞到了些晶闸管的硅片,想着自己封装,那就可以做大一些,比如一个模组100kA之类的。

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27楼

钨棒螺纹加工有点难,焊接也没法焊

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2019-10-05 03:59:29
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28楼

今天进行了首次发射试验:只使用了一层电容,标称容量825F(是的没错,825法拉),额定电压48V、电流10kA。根据计算,可获得约100N推力,出膛速度约173.2m/s,计算出口动能约30J

实际充电至44.8V,总储能827.9kJ。发射后电压下降了0.2V,剩余能量820.5kJ。释放能量为7376J

计算效率:0.41%

为什么这么低呢?因为断流装置失效导致炮口电弧短路了超级电容输出,瞬间产生强大的电弧气化了大量轨道。分析视频可见大量熔融甚至正在沸腾的铜汁四处飞溅,幸好没有引起事故。

本来准备试射后进行数据采集,但因暂时没有稳妥断流方案,所以暂缓。

虽然没有采集到数据,但从靶面的损伤情况判断,初速远大于计算值,可能因为电容组输出了更大的电流导致产生了更强的推力。


结论:超级电容作为电磁轨道炮电源完全可行,但需解决系统的断流问题。



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2019-10-07 08:33:36
2019-10-7 08:33:36
29楼
引用 dr-sama 发表于 28 楼的内容:
今天进行了首次发射试验:只使用了一层电容,标称容量825F(是的没错,825法拉),额定电压48V、.....

这么大电容啊....知识贫乏限制了我的想象...

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2019-10-11 12:54:40
2019-10-11 12:54:40
30楼

能否使用动力电池作为储能器件?动力电池普遍3C起步,甚至能找到高达45C的版本。单块电池轻松200~400A。轨道炮是脉冲放电,牺牲寿命跑到500A应该是可行的。这样只需80块电池就能输出40kA,体积和重量都比lz的电容小得多。

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2019-10-12 09:45:33
31楼
引用 Robot_V1 发表于 30 楼的内容:
能否使用动力电池作为储能器件?动力电池普遍3C起步,甚至能找到高达45C的版本。单块电池轻松200~.....

相比之下,超级电容的功率密度好了很多,一块LSUC牌的2.7V3000F超级电容(内阻0.23mohm),质量与上述锂电池相仿,峰值功率却高达34086W,是锂电池的10倍有余,可见差距

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2019-10-13 11:32:06
2019-10-13 11:32:06
32楼
引用 三十斗 发表于 25 楼的内容:
看到这个就感觉很亲切    我其实更想知道你怎么做的分合闸机.....

分合闸可以参考下电力机车的真空断路器

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