欢迎大伙评论呀,前5评论发科创币,设置学术分隐藏了第二代内部结构,主要是不太确定是否适合放出来,如果版主或管理员觉得可以放出来记得提醒下我,我就取消限制啦(大伙记得点赞hhh)
美图镇楼
好久没发帖了,最近又搓了个小电热炮给大家分享下,这一次的电热结构很优雅哦,希望大家喜欢
这个小电热储能103j,结构上的升级主要体现在气密和开关上面。气密采用了o圈,确保等离子体一点不漏,开关有好几个版本,分别为普通的机械撞击开关 和 用运动电极直接作为开关(标题中的无独立机械开关)。
之前大家都构想过以运动的电极代替机械开关,避免能量在开关处损失过多,但是目前看到还没有同志在非定装弹上(坛友Lecturer233 在定装弹上实现了)实现这一结构,这种运动电极代替机械开关看似简单,实际制作起来还是有不少麻烦的,比如气密需要同时考虑枪机和内管以及运动电极部分的气密,运动顺序上要保证在未激发时运动电极一直处于枪机内部。
当然,我也不是一开始就决定用运动电极作为开关的,毕竟独立机械开关多简单hhh,后面为了提高效率才改进的,接下来的介绍是按照我的制作和改进顺序来的。
一个一个详细给大家介绍下吧。
第一代采用旋转闭锁的拉栓结构以及独立机械开关,手动旋转开锁,后拉移动电极
图一为一代整体结构图,下方螺丝为拉栓手柄(有打印拉栓,后发现螺丝很方便,就直接用螺丝了)金属管为6.2内径铝管或6.0内径铝管。(没错我都试过,结果在后面)
图二 图三 为第一代使用的气密电极,图二为钝头,图三为尖头,
实测图三的效果更好,但不是因为它尖,而是电极外露更多一点,短电极会增大激发失败的概率(无法确保电极与爆炸箔100%接触)
图四为半拆解图,结构很简单,清晰明了,拉栓滑块连接电极在滑槽上一起运动,前端有个槽用来实现闭锁
接下来介绍比较重要的机械开关,为了提高发射效率,开关处损失的能量应尽可能小,所以采用撞击开关,由橡皮筋加速一侧电极撞击另一侧电极,最开始使用铜作为电极,后发现铜电极会粘连到一起导致很难拉开,所以后面换成了铜钨合金电极,确实不粘连了,但是烧蚀问题仍然存在
图5 机械开关全貌(导线应该用同一个颜色,焊接的时候没注意qaq)
按动下方按钮,撞击滑块释放,电路导通并发射
图6 图7 机械开关拆解图 结构还是很明了的吧
图8 图9 展示多次发射后铜电极的烧蚀状态,铜钨合金电极的状态好一点,但没差多少,不粘连了,但是烧蚀仍然存在。
接下来展示以下使用机械开关开炮的电热发射效果吧,请注意,这里的工质还不是爆炸箔,是水加爆炸箔,因为第一代不加水效果很烂,弹丸大概率卡在炮管里面,推测原因:
1 机械开关损失部分能量,铝箔没有气化完全,碎片化的铝箔会从弹丸和炮管缝隙冲入然后卡住。
2 炮管过长,电热的加速距离很短,炮管过长也会有负压造成的反拉
以上两点应该是共同作用的,不过在做第一代的时候没有意识到炮管长度的问题,后面才想到的,第一代已经拆了,炮管长度问题将会在后面第二代验证。
第一代介绍完毕,接下来才是核心
第二代用了比较复杂的机械结构实现了用运动电极代替独立机械开关,以下为了方便我们称这种结构为 撞针开关 图10 11 12 先展示整体结构
嘿嘿,是不是感觉不一样了,废了不少心思在这个结构上,这个撞针开关的激发方式非常好用
1 能量效率高,整个回路中不会再有机械开关损失能量,大部分能量都能在炮管内释放出来
2 激发成功率极高(目前几十次没有激发失败的情况),之前的机械开关方案,中心电极和铝箔有概率没接触到,造成发射失败,或者延迟发射(还不止一次)
开锁方式仍然是旋转开锁,但是为了便于之后采用单电机实现复进,所以设计为直拉枪栓结构,中间有旋转套筒将直线运动转为旋转实现开锁和闭锁,核心零件100%便于拆卸和维护,下面会有核心拆解视频
那么接下来就是喜闻乐见的发射视频了,还有很多实验需要做,目前没有到这个炮的最佳状态
储能 103j 电压 440v,10um铝箔 面积16mm*16mm 发射残留 较少 初速 63m/s 弹丸 0.2g 6mm塑料珠
(ps:这个破测速器受到干扰比较严重,很难测出来,视频里炮口前的遮挡物是为了阻挡一部分等离子体避免干扰,但还是很难测到,需要把测速器拿很远(远了也不一定能测出来),在考虑要不要买个天幕测速,有点心疼我的money了,毕竟之前的测速器已经坏过一个了qaq)
下图18 为电容组参数,感觉内阻有点大,求坛友推荐正版红宝石/黑金刚电容淘宝厂家(拆机的也好哩)
可以从以上视频看到后端气密完美,没有一点泄漏
图19 20 为铝箔,铝箔揉团,但是不揉紧,测试过,揉紧后效果不好,能量在铝箔处沉积较少(揉太紧电阻就小啦)
emm,先写到这里,歇一会儿,浅浅总结下,目前效率明显不够的一些原因推测
1 炮管长度,可以看到第二代的炮管更短了,且由于采用撞针开关,铝箔气化效率也高,没有卡蛋了(每次发射前也有简单清理一下炮管),但是现在的炮管是长了还是短了得等我再做实验试一试
2 气密 目前5.95的珠子配6.2的管,等离子体会有一定泄露,不过用6.0的管子会很容易卡住,我记得狼狼曾经也用6.2的管,蛋蛋也能300多m/s,可能不是主要原因
3 电容组太拉(这个不确定,目前电容组为8个450v150uf电容并联,有并续流二极管,但是采用单个大电容内阻也差不多这个水平,怪怪)
之后会测试不同炮管长度,不同铝箔厚度,不同铝箔面积(其实已经测了一部分了),等我测完整理实验结果后放出来,大伙也可以多提提建议呀=w=
2025 5.12 23:47更新 此时初速已达331m/s,效率10.6% 具体过程在12楼
2025 6.14 6:20 更新 此时初速已达389m/s,
效率13.4% 过程在22楼
2025 6.23 7.16 更新 此时初速已达808m/s,效率29%,过程在28楼
[修改于 1个月7天前 - 2025/06/30 11:53:10]
测试了60mm 30mm 90mm的管子,发现60mm在纯爆炸箔时效果最好,最高弹速70m/s,10um爆炸箔,尺寸16*16mm
更详细的数据还没整理好,还有很多实验没做完,现在算是提出一些阶段性猜想和总结吧,
1 优化炮管长度后提升似乎也到上限,远远不够曾经badboyfly还有狼狼的300多m/s
2 测试了不同厚度铝箔,暂时的结果是10um铝箔在不加额外工质下效果最好
3 可能是我的电容组有点拉
目前运动电极代替独立机械开关的方案在这个能量级别的电热炮里已经接近最优解了,那或许还有别的变量我没有考虑到
于是我尝试加了一点水,emm这里加水和以往有些不同,以往我往电热室里直接加一滴水,这一次,考虑到直接加很多水会让我这个没有独立机械开关的结构有触水导通走火风险,我往凹成碗形的铝箔中注入一滴水后又用针管抽干,只剩下微量挂壁水,把这团铝箔装填后发射,让人吃惊的结果出现了,初速直接飙升到144m/s,直接翻倍,且这微量的水让炮管内十分干净,发射的弹丸直接贯穿打印靶子(最下方的孔)
这个状态倒是有点接近badboyfly和狼狼的炮状态,我记得狼狼用的是巧克力吃完后的铝箔,badboyfly我不确定,如果也是某种用过的铝箔,那么他们的炮能打出那么高初速也是因为有工质,很可能是油脂!
明后天有时间的时候我会继续测试,验证猜想 想到这里感觉心情通畅了hhh
今天取得了阶段性的重要成果!
我的猜想被证实了一部分,之前badboyfly 和狼狼100j左右储能,初速300多的电热所使用的铝箔上是含有油脂(或巧克力)的!
今天103j储能,采用撞针开关 将0.2g 6mm弹丸加速到331m/s,动能10j 当前效率10.6%!
给大伙分享一下实验过程
先根据昨天三水的建议,加粗了电源线如图
还加装了小电压表(朋友看不下去电容上焊接的违章建筑,亲自上手重新焊接的时候一起安装的hhh懒zRed)
加粗电源线后有效 加入微量水的初速从144提升至170(谢谢三水提醒)
内部旋转枪机部分重新打印,之前的被巨大的压力推裂了才发现之前打印没注意,是15%填充,遂重新打印安装qaq
接下来验证猜想,在16*16的铝箔上涂抹60%巧克力(超市只买到这么高的) 只需涂抹很薄一层,看起来附着物是可可脂(后续会继续验证),符合巧克力包装纸状态 如下图所示
接下来揉团发射,下面为发射视频,可以看出我成功的兴奋hhh
下图可以看到速度
顺便再放放美图
可以明显看出加了巧克力的等离子体非常明亮!
且外漏这么多等离子体说明此时的60mm短管或许可以加长了,现在初速和效率还能继续提升,发射视频可以看到炮口外泄的气体冲倒了挡板
接下来被我朋友们做成梗图了hhh,和我的喜悦一起分享给大家
下图如此亮的原因是弹丸在炮体内破碎了一部分,大量高亮度等离子体直接涌出炮口
真的亮!我当时视野内一片红光,什么都看不到,看来要准备墨镜了(如果测试好炮管长度倒是不用hhh)
又是一个阶段性总结一下
曾经前辈们的高初速爆炸导体电热炮其实是间热式的,工质为巧克力或厨房油脂,
接下来的测试方向是铝箔涂抹不同的半固体油脂等物品,例如纯可可脂,黄油,矿物油等,(没错,我还是不想用液体工质,从方便保存,装填等使用角度考虑)
且目前工质做工距离显然不是《电炮原理》里面约100倍爆炸箔厚度这个距离了,毕竟我们做的揉团爆炸箔即使不加入额外工质,它也是有空气作为工质的!
所以不同炮管长度和铝箔用量的适配也很重要,话说也挺想仿真试试的,不过暂时还没思路,所以先从实验出发咯
更新点美图和进度,好朋友沐沐借来了高速摄影机,用来观测一下炮口等离子体的状态,如下为借来的高速摄影机
这次已经采用方案1对密封组件进行了升级,今天由于拍摄时间紧迫,还没有调整到300多的初速,在220m/s下petg不会炸碎,下面展示一下升级的密封组件,这次升级还有需要改进的点,尺寸上的细节需要优化下,有轻微的漏气。
下面这么多改进密封组件是怕拍摄的时候炸碎了耽误拍摄进度,这次中心电极的密封O圈从两个改为1个,整体密封组件数量从原来的4个减少为2个,组装更加便携,强度更高,中心电极运动阻力更小(唯一的问题就是一点点漏气hhh)
接下来展示下加热台加热涂抹的巧克力
怪怪的hhh
下面涂抹的有点多了(相比之前效果很好的实验),后面开炮也发现了,巧克力也不是越多越好的,超过一定范围就气化不完全,效果不好啦
那么接下来是美图欣赏,先放第一组,铝箔加微量挂壁水
储能112j 0.2g 6mm弹丸 10um铝箔 揉团
帧率1000 初速220左右(比之前微量挂壁水170m/s时高,猜测是因为炮管从6cm——9cm)
接下来展示第二组 铝箔涂抹巧克力
储能112j 0.2g 6mm弹丸 10um铝箔 揉团
初速170左右(后面结束拍摄后拿这批铝箔多开了几炮,200初速都没上,猜测巧克力太多了,后面还有一点细节和猜想)
可以拿下面前两张图和上面加水的前两张图对比下,可以发现
1 铝箔加水炮口等离子焰有大量毛刺,这应该是熔融态的铝箔
2 加巧克力的等离子焰边缘毛刺少,其状态和火焰接近,亮度更高
大伙可以回看镇楼图,第一张就属于熔融铝“毛刺"多的状态,第二张(加巧克力初速331m/s那次)则是高亮度等离子体,这种亮度我作为发射视角可以更明显地体会到,发射铝箔加水时能正常观察,加巧克力合适的时候发射瞬间眼前为橘红色,什么都看不见,这次拍摄的时候巧克力加太多了,等离子团不大,可惜了(最大等离子团参见镇楼图,直径20cm左右)
总结一下,巧克力不能加太多,效果好的时候会有超高亮度等离子体出现,这次拍摄时间比较紧,只拍摄了两炮,可惜没拍初速超过音速时等离子体状态,还有些想观察的对比效果没拍,以后有机会再拍拍吧,反正可以通过初速间接反应出来。
电极改进思路正确,或许petg还能再战,挤一挤牙膏看能不能顶到500m/s再逼我换材料
由衷感谢下帮我完成本次拍摄的伙伴们,沐沐,滕哥,小吕,师兄,苏老师
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为什么这里要给电容上加续流二极管?
哦耶,收到创作激励啦,感谢~,有money买天幕测速了
测试了60mm 30mm 90mm的管子,发现60mm在纯爆炸箔时效果最好,最高弹速70m/s,10um爆炸箔,尺寸16*16mm
更详细的数据还没整理好,还有很多实验没做完,现在算是提出一些阶段性猜想和总结吧,
1 优化炮管长度后提升似乎也到上限,远远不够曾经badboyfly还有狼狼的300多m/s
2 测试了不同厚度铝箔,暂时的结果是10um铝箔在不加额外工质下效果最好
3 可能是我的电容组有点拉
目前运动电极代替独立机械开关的方案在这个能量级别的电热炮里已经接近最优解了,那或许还有别的变量我没有考虑到
于是我尝试加了一点水,emm这里加水和以往有些不同,以往我往电热室里直接加一滴水,这一次,考虑到直接加很多水会让我这个没有独立机械开关的结构有触水导通走火风险,我往凹成碗形的铝箔中注入一滴水后又用针管抽干,只剩下微量挂壁水,把这团铝箔装填后发射,让人吃惊的结果出现了,初速直接飙升到144m/s,直接翻倍,且这微量的水让炮管内十分干净,发射的弹丸直接贯穿打印靶子(最下方的孔)
这个状态倒是有点接近badboyfly和狼狼的炮状态,我记得狼狼用的是巧克力吃完后的铝箔,badboyfly我不确定,如果也是某种用过的铝箔,那么他们的炮能打出那么高初速也是因为有工质,很可能是油脂!
明后天有时间的时候我会继续测试,验证猜想 想到这里感觉心情通畅了hhh
连接电极的导线似乎比较细?可以测一下它的电阻,怀疑它上面的损耗比较大。
未来也许可以试试用可控硅做开关。
参考下面这篇帖子,用impact ionization做触发,避免电流上升率的限制
https://www.kechuang.org/t/87866
impact ionization需要的短脉冲源可以用最近发现的这种火花开关实现:
https://www.kechuang.org/t/91122
连接电极的导线似乎比较细?可以测一下它的电阻,怀疑它上面的损耗比较大。未来也许可以试试用可控硅做开关
1 明天就去看看电极导线,可能确实有点细了,(至少确实比正极细hhh)
2 这个法子也很好诶,记住了
“那么他们的炮能打出那么高初速也是因为有工质,很可能是油脂!”,这个猜想非常scientific(各种意义上)。虽然从能量上看并没有什么变化,但是水/油分子显然可以通过吸热膨胀的过程迅速把等离子体的能量以工质分子的动能的形式释放。可能接下来在提高初速这个方面依然要涉及到工质分子的选择的问题(平衡较低的相对分子质量、导热、一些固体物质可能效果也一样好,还更方便预制),感觉反应室构型、爆炸箔构型、仿真上(甚至材料选择的成本/性能平衡的计量规划上)都有文章可以做。
另外设备看上去也设计得很精致。
“那么他们的炮能打出那么高初速也是因为有工质,很可能是油脂!”,这个猜想非常scientific(各
没错,或许这么多年,大伙效果比较好的电热炮其实都是间热式的,当然,我还需要验证这一点
这种储能下可控硅其实是能扛得住的。高中时候做过,储能100J,间热式发射6mm钢珠。
开关是两个可控硅分立触发
这种储能下可控硅其实是能扛得住的。高中时候做过,储能100J,间热式发射6mm钢珠。开关是两个可控硅
看来我以前果然是买到假管了,托卡这个效率很高呀,工质看起来是石墨加水哇?
今天取得了阶段性的重要成果!
我的猜想被证实了一部分,之前badboyfly 和狼狼100j左右储能,初速300多的电热所使用的铝箔上是含有油脂(或巧克力)的!
今天103j储能,采用撞针开关 将0.2g 6mm弹丸加速到331m/s,动能10j 当前效率10.6%!
给大伙分享一下实验过程
先根据昨天三水的建议,加粗了电源线如图
还加装了小电压表(朋友看不下去电容上焊接的违章建筑,亲自上手重新焊接的时候一起安装的hhh懒zRed)
加粗电源线后有效 加入微量水的初速从144提升至170(谢谢三水提醒)
内部旋转枪机部分重新打印,之前的被巨大的压力推裂了才发现之前打印没注意,是15%填充,遂重新打印安装qaq
接下来验证猜想,在16*16的铝箔上涂抹60%巧克力(超市只买到这么高的) 只需涂抹很薄一层,看起来附着物是可可脂(后续会继续验证),符合巧克力包装纸状态 如下图所示
接下来揉团发射,下面为发射视频,可以看出我成功的兴奋hhh
下图可以看到速度
顺便再放放美图
可以明显看出加了巧克力的等离子体非常明亮!
且外漏这么多等离子体说明此时的60mm短管或许可以加长了,现在初速和效率还能继续提升,发射视频可以看到炮口外泄的气体冲倒了挡板
接下来被我朋友们做成梗图了hhh,和我的喜悦一起分享给大家
下图如此亮的原因是弹丸在炮体内破碎了一部分,大量高亮度等离子体直接涌出炮口
真的亮!我当时视野内一片红光,什么都看不到,看来要准备墨镜了(如果测试好炮管长度倒是不用hhh)
又是一个阶段性总结一下
曾经前辈们的高初速爆炸导体电热炮其实是间热式的,工质为巧克力或厨房油脂,
接下来的测试方向是铝箔涂抹不同的半固体油脂等物品,例如纯可可脂,黄油,矿物油等,(没错,我还是不想用液体工质,从方便保存,装填等使用角度考虑)
且目前工质做工距离显然不是《电炮原理》里面约100倍爆炸箔厚度这个距离了,毕竟我们做的揉团爆炸箔即使不加入额外工质,它也是有空气作为工质的!
所以不同炮管长度和铝箔用量的适配也很重要,话说也挺想仿真试试的,不过暂时还没思路,所以先从实验出发咯
今天取得了阶段性的重要成果!我的猜想被证实了一部分,之前badboyfly 和狼狼100j左右储能,
抹的巧克力/油脂的重量,和铝箔相比有多少?可以称一下抹前后铝箔的重量。
看起来油脂的重量比铝箔轻很多,毕竟只抹了一薄层。如果是这样,那油脂作为工质的猜想就比较可疑,毕竟工质总量变化不大。更可能是油脂起到了某种“催化”的效果(不是一般语境中的化学催化),让铝箔作为工质的性能显著提升了。
从工程的角度讲,如果在铝箔上涂一层有机物就能提升性能的话,那可以试试铝箔胶带。它是在铝箔上面涂一层胶,这个胶涂得很均匀,工艺上比手抹巧克力稳定很多,也更方便一些。
抹的巧克力/油脂的重量,和铝箔相比有多少?可以称一下抹前后铝箔的重量。看起来油脂的重量比铝箔轻很多,
欧,我想办法称一称,目前没有那么精密的称,不过确实是很薄一层,
三水的意思是这里的催化效果类似于极大提升铝箔气化为等离子的的效率哇,这一点确实还值的探究,我再拍拍微量水产生的炮口等离子体对比下,这俩(水,巧克力/油脂)都是在微量添加的情况下就能极大提升效率
铝箔胶带好办法,这就下单
没错,或许这么多年,大伙效果比较好的电热炮其实都是间热式的,当然,我还需要验证这一点
有一个想法,可以做一下纯水工质和碳粉+水工质(这个混合物在高温下反应产气比较可观)的对比测试,另外忽然想起电力设备里有一种真空接触器的产品,这东西电压范围有上千V,电流上千A的规格,也不知道用作这个的开关效果会如何,俺就是路过关注一下。
有一个想法,可以做一下纯水工质和碳粉+水工质(这个混合物在高温下反应产气比较可观)的对比测试,另外忽
目前我的二代结构不太适合液体工质(因为没有独立机械开关hhh),这个对比测试我可以放到之后的测试中去
小更一下
今天主要是测试了下巧克力的用量对初速的影响,且测试后发现增加巧克力可以减少铝箔用量,从16*16减到12*12左右
下图为例子
且使用铝箔半包裹弹丸,推入炮管后会展开(以前狼狼教我的)这样做效果很好
但是今天没有再达到更高速度了,因为电极强度不够了,昨天开完炮就回去睡觉了,今天来了后再开一炮就开始有零件断裂了,
后续每次修好后(使用加巧克力装药)开炮电极部分都会损坏,能量损失一部分,速度也就停留在200多 电极以各种方式坏了一遍
图1
内部的密封o圈都漏出来了QAQ
图2
是刚取出来的样子,高压气体直接让它胖了
图3
是电极头断裂
图4 表示未装外置o圈完整状态,对比可以看出 图1 2 3的前段也飞了的
这个其它部分都好说,电极部分还在想办法,用什么材料好呢,
从图1 图3可以看出内部结构挺难做的,所以是petg打印件粘合组装出来的 这样强度确实有点拉了基本只能支持170m/s的初速,上200就是打一次修一次,待我想想办法
问一下LZ,您电热炮是通过机械式开关发射加速的其中会产生一些燃烧,我是小白,希望您能给我一些建议,还有我看见您在发射过程中没有对手部进行防护,那个遮挡物一定需要保证火花的回搓,您一定要注意安全,此外,您可以在炮管内加可燃内理聚乙烯,增加初速,赞一个敬仰谢谢
1 建议是指哪方面的
2 手部防护之后会注意
3 聚乙烯在考虑范围内,之后会测试一下
有一个想法,可以做一下纯水工质和碳粉+水工质(这个混合物在高温下反应产气比较可观)的对比测试,另外忽
如果追求“热产气”
那似乎可以考虑一些沸点接近室温的液体,“接近含能的材料”(不需要提供很多能量就能产生大量气体的材料),“可完全热分解的材料”(指一般条件下为固体或液体,可受高温完全分解为气体)
嗯,我想起了过硫酸铵和二氯甲烷
不过更理想的情况应该是,一般条件下,这是一种稳定的固体,有一定的导电性,通电(强?)时可以快速分解为气体,没有太多不利的产物(固体产物和有毒有害气体)
自顶一下
顺便发发现在的小升级,优化了机构内部结构,减小开栓阻力,将易损件更换成尼龙碳纤打印件(真的很强诶)
如图
不过使用尼龙碳纤打印又增加了一部分开栓阻力(主要是这材料打印出来尺寸没那么精准,磨了老半天才能用)
为了能打印尼龙碳纤,还买了个工业烘干箱(可以给尼龙碳纤退火哩),升级打印机喷嘴和打印板,大投入(悲)
新的尼龙碳纤电极还没做,过两天做,现在忙,考虑到尼龙碳纤打印件的尺寸精度,之后组装预计消耗zRed半条命
小更一手,目前初速来到了389m/s,
主要是更换了更好的电容组,接下来将简述最近的进展和遇到的问题
先展示下电容组参数,可以看出储能差不多和上一代一样,品质因素从1提升到3,内阻从100多降为45mΩ
可以看到这一次的电容组用了PCB,并且开窗户镀锡。
接下来展示完整系统
整整体结构没有变化,核心机构更换为了尼龙碳纤。
炮管更换为6mm黄铜,后面发现仍然存在卡蛋问题(可惜没有找到6.2mm黄铜管。),所以又更换回6.2mm铝管。
在调试了很久后,使用这套结构发射6mm 0.2g弹,工质仍然是10um铝箔涂抹巧克力,初速达到了389m/s,很遗憾这次没有拍下来,(成功发射后第二次准备拍摄,电极又炸了,恼)
随后发现了这次升级带来的一些缺陷,如下
1 在电容组pcb上并联20MΩ水泥电阻作为泄放电阻,没有安置额外开关,使用当中发现此处损失大量能量,初速只能达到100出头,拆掉此电阻后恢复正常
2 尼龙碳纤无法承受450v高压,会导通融化,我事先查过一些资料,虽然内部混有短切碳纤,但是尼龙碳纤应该是能勉强抗住450v的,不过没考虑到尼龙碳纤吸水后电阻率下降的问题。这个导通是概率性的,比如389m/s那次发射就是未导通的案例
3 尼龙碳纤也扛不住发射时的膛压,成一次性的电极套了
下面展示下损毁的电极
图一为炸碎后电极头没了的状态
图二为尼龙碳纤导通后被融化的状态
图三为飞出去的电极头打在泡沫上面
冥思苦想下,目前有三个改进方向
1 修改密封组件,避免使用打印件加胶水,加厚包裹电极的绝缘套(这部分也是电极密封组件)
2 使用特种陶瓷材料重做密封组件,比如氧化锆等
3 使用金属零件镀绝缘层
犹豫了一天,决定先使用1号改进方向,毕竟我的钱包实在是有点扛不住2号,但我还是买了俩氧化锆和氧化铝棒子,测试下性能,毕竟我不确定氧化锆能不能抗住这样高冲击的场合,3号是我最看好的方案,理论上量产成本低,但是我实在想不到有啥抗冲击,耐高温高压的绝缘涂层工艺能给我用(用不起咧)
欧,补充一点,三水推荐的铝箔胶带测试了一下,发射后有不少残胶留存,初速和纯铝箔相差不大60m/s左右,但考虑到测试的时候没拆那个泄放电阻,完成密封组件升级后我还会继续测试,我挺看好这玩意儿的,很方便装填,估计储能增加后也能彻底气化胶质部分
这种结构确实挺好,很容易做。
这是我去年试的一种结构,电极用1mm漆包线,用聚四氟乙烯生料带做绝缘,再用“胶泥”做外部固定,像这样
炮管用的是内抛6*1.5的不锈钢管,长10cm
当然这种结构注定了只能使用前装药。
电容用的一堆小电容并联,最终容量960uf,充至450v储能96j。
开关使用可控硅70tps12,8个并联。刚开始用四个并联,直接炸了,电流还是太大。
到后面意识到了电流太大,于是加了一个线圈来限流,用HA模拟了一下最大电流<8KA,到后面就没炸过,不过效率也随之下降不少。
充能使用升压点火模块,加个全桥整流。
续流用了几个US8M二极管并联。
同样发射6mm的塑料球,工质使用铝箔+水。加水对于效率来说确实有很大提升。
测速,使用天幕测速器,满能量下达到120mps以上是没问题的。
对于楼主说的密封件炸裂的问题,我认为楼主可以试试POM材质的密封件。
楼主这样巧妙的结构用来支撑电极我是真的没想过,太强大了
这种结构确实挺好,很容易做。 这是我去年试的一种结构,电极用1mm漆包
感谢回复!
层主的刺客风的电炮也好酷嘿嘿
没错,加水可以提升效率,但是看过这篇帖子后就可以把水换成巧克力了hhh
pom密封件我之后可以试试,在我加工能力范围内,不过也担心pom密封件难以抗住膛内的高冲击,我的6mm蛋就是白色pom球,经常出现弹丸在膛内就碎掉的情况(可能我的这种撞针开关比较容易在靠近弹丸的地方激发铝箔出现局部的超高压)
最后,谢谢夸奖~
更新点美图和进度,好朋友沐沐借来了高速摄影机,用来观测一下炮口等离子体的状态,如下为借来的高速摄影机
这次已经采用方案1对密封组件进行了升级,今天由于拍摄时间紧迫,还没有调整到300多的初速,在220m/s下petg不会炸碎,下面展示一下升级的密封组件,这次升级还有需要改进的点,尺寸上的细节需要优化下,有轻微的漏气。
下面这么多改进密封组件是怕拍摄的时候炸碎了耽误拍摄进度,这次中心电极的密封O圈从两个改为1个,整体密封组件数量从原来的4个减少为2个,组装更加便携,强度更高,中心电极运动阻力更小(唯一的问题就是一点点漏气hhh)
接下来展示下加热台加热涂抹的巧克力
怪怪的hhh
下面涂抹的有点多了(相比之前效果很好的实验),后面开炮也发现了,巧克力也不是越多越好的,超过一定范围就气化不完全,效果不好啦
那么接下来是美图欣赏,先放第一组,铝箔加微量挂壁水
储能112j 0.2g 6mm弹丸 10um铝箔 揉团
帧率1000 初速220左右(比之前微量挂壁水170m/s时高,猜测是因为炮管从6cm——9cm)
接下来展示第二组 铝箔涂抹巧克力
储能112j 0.2g 6mm弹丸 10um铝箔 揉团
初速170左右(后面结束拍摄后拿这批铝箔多开了几炮,200初速都没上,猜测巧克力太多了,后面还有一点细节和猜想)
可以拿下面前两张图和上面加水的前两张图对比下,可以发现
1 铝箔加水炮口等离子焰有大量毛刺,这应该是熔融态的铝箔
2 加巧克力的等离子焰边缘毛刺少,其状态和火焰接近,亮度更高
大伙可以回看镇楼图,第一张就属于熔融铝“毛刺"多的状态,第二张(加巧克力初速331m/s那次)则是高亮度等离子体,这种亮度我作为发射视角可以更明显地体会到,发射铝箔加水时能正常观察,加巧克力合适的时候发射瞬间眼前为橘红色,什么都看不见,这次拍摄的时候巧克力加太多了,等离子团不大,可惜了(最大等离子团参见镇楼图,直径20cm左右)
总结一下,巧克力不能加太多,效果好的时候会有超高亮度等离子体出现,这次拍摄时间比较紧,只拍摄了两炮,可惜没拍初速超过音速时等离子体状态,还有些想观察的对比效果没拍,以后有机会再拍拍吧,反正可以通过初速间接反应出来。
电极改进思路正确,或许petg还能再战,挤一挤牙膏看能不能顶到500m/s再逼我换材料
由衷感谢下帮我完成本次拍摄的伙伴们,沐沐,滕哥,小吕,师兄,苏老师
更新更新~
今天在效率和初速上取得巨大突破,初速来到808m/s,效率29%
emm也没采用什么更新的技术,把电容储能翻一倍,来到224j,可以从视频里看到加长的电容组
主要是之前感觉优化的差不多了,112j储能极限效率估计也不会更高了(不使用更好的电容话),因为电热储能高一点效率会更高(一部分损耗随着储能增加,并不会增大太多,比如蛋蛋和炮管的摩擦,等离子化铝箔消耗的能量等),更多的储能会降低这些“固定”损耗在总能量中占比,尤其是等离子化铝箔这一步消耗不少能量,铝箔等离子化后需要持续注入能量才能使工质和等离子体继续膨胀做工,增加的储能正好满足这部分要求
很幸运这次拍到啦
储能224j 6mm pom弹丸 工质 铝箔加微量挂壁水 炮管加长过
大家先看视频吧
下图可以看到测速器显示808.7m/s
接下来展示测速器后面纸箱中放置的被对穿的瓶子,
这个口子和300多速度打出来的已经不一样了,300m/s多打出来接近一个裂缝,808m/s打出来已经是圆圆的了,6mm pom弹丸穿过瓶子后打到最后的实心petg上直接碎成渣渣了
总结下,这次增加储能后使用铝箔加微量水效果很不错,之后有空再试试加巧克力吧,巧克力用量挺难控制的hhh,多了不行,少了也不行,水我已经掌握技巧了,注入到凹成碗的铝箔后抽干,剩下的挂壁水刚刚好,但是巧克力这种固体也很重要,做定装蛋还得是它
,猜测下,巧克力在其中的作用可能确实如三水所说,类似某种催化作用,也许是降低工质整体的“汽化热”,高储能下巧克力作用或许就不明显了
ps:撞针开关真好用,储能不用堆太高效率也很棒呐
廉价巧克力的主要成分是代可可脂、奶粉和糖。其中代可可脂含量最高,可达70%。代可可脂是一种氢化植物油,通常是棕榈油。
所以,可以买氢化棕榈油实验,它的嫌疑最大。
悲报,多次尝试后无法复现808m/s的初速,暂时定为异常数据,我会把标题回滚为之前的,误报军情,要上军事法庭了QAQ
简单测试了氢化棕榈油,目前表现出来的效果和水接近,虽然没有出现巨大增幅,但能作为水的替代物,倒是方便制作标准蛋蛋,待会儿再多测试下巧克力,或许我得买点高纯可可脂(比代可可脂贵好多),有时间还会继续测试代可可脂,毕竟还没深入对比用量多少对初速的影响。
电极方面构思了一个能极大减少炮管烧蚀的结构,是金属陶瓷复合结构,等我搓出来测试下,现在打一炮疏通一下炮管太费人了,要受不了了
现在似乎可以稳定的超音速?这样的话可以试试纹影摄影,拍摄弹丸超音速飞行时的马赫锥,像这样:
能拍到这种照片(视频)的话,首先是很帅。其次是能很可靠的确定弹丸速度,保证不会出现成倍的误差。
可以用这些帖子里的简易做法:
https://www.kechuang.org/t/83365
https://www.kechuang.org/t/87415
就是打印一张带图案的纸作为背景,用25楼提到的高速摄像机拍,然后进行后处理,应该就行。
可能需要加些很亮的灯,提高快门速度,避免拖影。可以考虑直接在晴天的阳光下拍
现在似乎可以稳定的超音速?这样的话可以试试纹影摄影,拍摄弹丸超音速飞行时的马赫锥,像这样:能拍到这种
wow学到了,研究下,再有机会用高速相机的时候拿来拍拍,现在超音速确实比较容易了
老哥猛啊,对于装填方式比较感兴趣。是用铝箔包裹蛋蛋从前面捅入吗?简单画了个图,不知道是不是这样。
老哥猛啊,对于装填方式比较感兴趣。是用铝箔包裹蛋蛋从前面捅入吗?简单画了个图,不知道是不是这样。
有两种装填方式,
1 就像你说的,铝箔半包裹弹丸,从后膛推入 2 铝箔轻轻揉团,和弹丸分别从后膛放入
那篇文章的子弹,对于楼主的这种触发方式,貌似很有参考价值
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