6kj三匝增强型轨道炮

       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)。

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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:

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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
10
 
5
Company_Inspector
22天18时前
1楼

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
22天17时前
2楼

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
22天17时前
3楼


SL_MO_VID_20220715_083423.mp4 点击下载


VID_20220715_092342.mp4 点击下载


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书呆子lhj作者
22天17时前
4楼


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VID_20220715_083411.mp4 点击下载


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Ma3.02的守望
22天16时前
5楼

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
22天2时前
6楼
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
21天23时前
7楼
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
21天22时前
8楼
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
19天19时前
9楼
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
15天22时前
10楼
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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