高速连射电磁轨道炮的一些尝试
hentai2019/09/25原创 电磁炮 IP:广东

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 4年6个月前 - 2019/09/25 18:50:29]

来自:物理高能技术 / 电磁炮
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~~空空如也
20!Dopaminor
4年6个月前 IP:广东
864127

图一的电磁铁能过多大电流?

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UIC
4年6个月前 IP:浙江
864129

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
4年6个月前 IP:广东
864131
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年6个月前 IP:广东
864132
引用UIC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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wadjt
4年6个月前 IP:四川
864135

你这一套做下来大概要花多少啊

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power_rdx
4年6个月前 IP:北京
864146

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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rb-sama
4年6个月前 IP:湖北
864150

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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4年6个月前 IP:广东
864165
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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4年6个月前 IP:广东
864167
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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OMEGAERJSH
4年6个月前 IP:辽宁
864172

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
4年6个月前 IP:广东
864175
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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power_rdx
4年6个月前 IP:北京
864176
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
4年6个月前 IP:广东
864180
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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power_rdx
4年6个月前 IP:北京
864182
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
4年6个月前 IP:广东
864184
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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power_rdx
4年6个月前 IP:北京
864185
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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信仰は儚き人間の為に
4年6个月前 IP:广东
864225

壕气冲天

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刺刀尖
4年6个月前 IP:云南
864240

我看到防弹插板,大神是要炮击防弹板麽

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hk45_0
4年6个月前 IP:北京
864248
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
4年6个月前 IP:广东
864265
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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n2352441
4年6个月前 IP:湖北
864266

太厉害了

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刺刀尖
4年6个月前 IP:云南
864275
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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leoo0
4年6个月前 IP:广东
864279

此坛真人才真多。


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dr-sama
4年6个月前 修改于 4年6个月前 IP:广东
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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。


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三十斗
4年6个月前 IP:河北
864325
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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dr-sama
4年6个月前 IP:广东
864328
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构     难道你弄了个KYN28的操作...

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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信仰は儚き人間の為に
4年6个月前 IP:广东
864329

钨棒螺纹加工有点难,焊接也没法焊

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dr-sama
4年6个月前 IP:广东
864558

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。


IMG_7326.mp4 点击下载


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二甲基亚砜
4年6个月前 IP:内蒙古
864636
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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Robot_V1
4年6个月前 IP:山东
864779

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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灵魂边缘
4年6个月前 IP:江苏
864794
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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skerty
4年6个月前 IP:四川
864877
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构     难道你弄了个KYN28的操作...

分合闸可以参考下电力机车的真空断路器

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三水合番
3年7个月前 IP:四川
885564
引用灵魂边缘发表于31楼的内容
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0.23moh...

这个恐怕说反了。就目前能买到的产品(指淘宝有零售的)来说,锂电池的功率密度其实是比超级电容高的。

你提到的34086W,得除个四,才是超级电容能输出的功率。34086W是电容输出短路的时候,在电容内阻上消耗的功率。因为负载短路没有电压,此时输出功率是0。当负载电阻和电容内阻相同时,负载才能得到最大功率,即34086/4=8522W。

而有零售的锂电池,标称倍率最大的有120C,功率密度15W/g,事实上比所有能买到的超级电容都高。而且锂电池的密度(大约2g/cm3),还显著高于超级电容,体积能量密度的优势更大。

用在电磁炮上的话,超级电容的优点主要是便宜……以及因为能量密度低,所以安全……在放电能力上,其实不如锂电池。



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被上帝诅咒的猫
3年7个月前 IP:广东
886020
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........

建议楼主用气体放电管作为开关,轻松几千A

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花雨繁星
1年4个月前 IP:广东
910601

没有增强的轨道吗

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