Автор Тема: Томсон-многоступ  (Прочитано 28628 раз)

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Томсон-многоступ
« : 06 Август 2008, 18:57:26 »
Собственно, есть желание построить томсон по схеме "катушки -> аллюминиевый ударник/разгонник -> любого вида снаряд" с несколькими ступенями. Пока что - стационарный.
Какие идеи хотелось бы воплотить в проекте:
Возможно, много вольт (киловольты?) в батарее, которые понижающим трансформатором приходят к катушке в виде нескольких сотен (100-200 вольт) - во избежание пробоев.
Конические катушки.
Катушек несколько, дабы конденсаторы разряжались охотнее и за меньший промежуток времени

Как я пока чо представляю себе эту схему:
)  условно коническая катушка :lol:
>  не менее условно конический алюминиевый разгонник
- общий стержень-ударник из немагнитного материала, на котором намертво закреплены алюминиевые конусы-разгонники
==== условно ствол с пулей внутри :)
И примерно это выглядит вот так:
)>-)>-)>-)>-)>--====
Т.е. несколько катушек разгоняют несколько конусов, закрепленных на общем стержне который разгоняет пулю в стволе. В катушках, ессно, есть дырки по центру для стержня. Разгон катушками происходит одновременно, катушки параллельны/последовательны (над этим еще предстоит подумать)

Жду предложений по поводу компоновки и вообще схемы "как это все будет работать" :roll:

Натолкнуло меня на такие мысли то, что кондёры не успевают разрядиться полностью за то время, пока катушка действует эффективно.

Собственно, из технологических проблем, мешающих реализации, я вижу только отсутствие станка и люминевых болванок для изготовления конуса, кондёры нужных вольт и ёмкости и зарядник к ним - дело наживное.

 :?: или я зря заморачиваюсь и овчинка пробы шерсти не стоит?
 :?: есть ли у кого-нибудь информация о КПД томсона с летящим плоской стороной диском и с диском, вылетающим боком из пространства между двумя катушками? Хотелось бы сравнить, может имеет смысл применить конструкцию для ступени с диском между катушками...
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Ize_g0re »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Llevellyn

  • Администратор
  • Новичок
  • *****
  • Сообщений: 6716
  • Карма: +3/-2
    • http://future-weapons.ru
(Нет темы)
« Ответ #1 : 06 Август 2008, 20:51:35 »
Цитировать
Возможно, много вольт (киловольты?) в батарее, которые понижающим трансформатором приходят к катушке в виде нескольких сотен (100-200 вольт) - во избежание пробоев.
в 1 см2 феррита влезает около 0,02 дж энергии магнитного поля. А теперь представь себе, какого размера будет твой феррит :lol: . Сталь трансформаторную тут вообще нельзя использовать, т.к. при таких скоростях нарастания тока все уйдет в нагрев на токи Фуко. Во избежание пробоев надо мотать изоляцию, а не трансы применять
Цитировать
И примерно это выглядит вот так:
)>-)>-)>-)>-)>--====
Если соберешься строить такую хренотень, то отладишь ее, наверно, только к концу жизни :D . Тут столько критических моментов, а преимуществ перед традиционной схемой почти никаких.
Цитировать
Натолкнуло меня на такие мысли то, что кондёры не успевают разрядиться полностью за то время, пока катушка действует эффективно.
Вывод: надо брать кондеры с меньшим ESR или бОльшими вольтами, а не городить хрен знает что
Цитировать
есть ли у кого-нибудь информация о КПД томсона с летящим плоской стороной диском и с диском, вылетающим боком из пространства между двумя катушками?
у второй КПД точно ниже, большего не знаю
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Llevellyn »

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
(Нет темы)
« Ответ #2 : 06 Август 2008, 22:12:41 »
Цитировать
у второй КПД точно ниже, большего не знаю
Спасибо, будем знать...
Цитировать
отладишь ее, наверно, только к концу жизни Very Happy

Ну, я думал о том, как можно равномернее распределить "рывок" напряжения, и по-моему несколько катушек, срабатывающих одновременно с дисками, находящимися в одном положении, отрегулировать будет так же архисложно, как и одноступенчатый томпсон. Если же у вас другое мнение - те самые критические моменты в студию :roll:
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Ize_g0re »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн KXOPH

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1713
  • Карма: +0/-0
(Нет темы)
« Ответ #3 : 06 Август 2008, 22:44:23 »
Кстати на тему о томпсонах. Я так прикинул - если сложить стопкой несколько плоских катушек и закрепить так чтобы даже в случае армагеддона они не разлетелись, то магнитное поле высунется за края крайних катушек намного дальше и возможно кпд значительно увеличится.

ЗЫ сори если несу бред, но:
Теоретически несмотря на низкую индуктивность поля соседних катушек будут мешать течь току в других соседних катушках (при условии если не дать им двигаться и совершать таким образом работу) и при этом потребляемый средними катшками ток уменьшится и кпд будет чуть выше чем просто с железкой сзади катушки. Кароче прикольно было бы протестить такую штуку, но она должна быть неипацо прочной и из непроводящего материала.
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от KXOPH »
[size=85]I see newborn graves
Dirt dimmed with steam
Open womb flesh
Death and disease
And I think to myself, what a wonderful world[/size]

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #4 : 16 Январь 2009, 18:13:00 »
up

Потихоньку начинаю собирать информацию и понимание предмета для проектирования и последующей сборки индуктогана.

Возникает ряд вопросов... Поможете? :roll:
Итак, как я себе это представляю.
Томсон-ган, который стреляет трубками, направляемыми по магнитопроводу, дальше по магнитопроводу от катушки снаряд будет ускоряться тремя катушками, каждая следующая ступень длиннее предыдущей в два раза. снаряд - короткая аллюминиевая трубка

Вопрос первый:
Что может обеспечить высоковольтную подачу мизерных токов (не принципиально) для открытия управляемых разрядников в течение пролета снаряда по стволу (ориентировочная длина ствола около 50 сантиметров, скорость, которую рассчитываю получить в своих заоблачных мечтах - 100мысов, значит приблизительное время нахождения в стволе - 5мс)? Маленький кондер? Или можно юзать мощный акум + преобразователь?

Вопрос второй:
идея коммутирующего снаряда (3 ступени + первая как начальный толкатель)
Тут само собой напрашивается снаряд-трубку пропилить, разомкнув виток, и подавать во время коммутации на снаряд ток с таким направлением, чтобы в ступенях получит что-то типа коилгана, стреляющего катушками. ессно от магнитопровуда снаряд и шины коммутации изолировать. Сам вопрос: насколько это оправданно или неоправданно?

Вопрос третий:
ну наверное совсем уж бред, но тем не менее..
Если развить идею активного снаряда дальше, то приходит в голову делать гибрид рельсы и индуктогана. Снаряд как и раньше - замкнутая трубка, магнитопровод - две половинки, отделенные диэлектриком (фторопласт?) В чем вопрос: какие плюсы и минусы у идеи и сильно ли слабым будет для такой "рельсы" кап на 6кВ?

И еще скорее не вопрос, а даже просьба.. Может кто-нибудь для томсона, стреляющего трубками по магнитопроводу, нарисовать силы, действующие в катушке и на снаряд, и рассказать, как повлияет магнитопровод, по которому разгоняется снаряд, на его разгон именно катушками-ступенями...
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #5 : 18 Январь 2009, 15:48:06 »
Покритикуйте плиз примерную компоновку:

чтобы вопрос не возник, поясню:
рукоять посередине, странной формы округлая фигура справа от центра рисунка - это вырез под большой палец
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Llevellyn

  • Администратор
  • Новичок
  • *****
  • Сообщений: 6716
  • Карма: +3/-2
    • http://future-weapons.ru
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #6 : 18 Январь 2009, 16:04:47 »
в 3д лучше нарисуй
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #7 : 18 Январь 2009, 16:07:40 »
Это обязательно будет, только чуточку позже (вероятно, сегодня)
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Электрон

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 939
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #8 : 18 Январь 2009, 17:52:57 »
1) Если это многоступ, то не вижу второй ступени хотя ключ для неё есть.
2) Не понял как работают "фиксирующие штыри".
3) Что за "волшебный магазин" со снарядами "ввиде заготовок из перфориванных пластин" и что за заготовки? У тебя что агрегат будет сам производить снаряды?
4) Конденсатор будет один на обе ступени или первую степень будешь питать от аккумулятора?
5) Либо прицел надо понднимать выше, либо приклад делать ниже. Иначе твоё лицо будет уприться в приклад и ты не сможешь смотреть в прицел.
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Любой порядок стремиться к хаосу, любой хаос стремиться к порядку.
Мы рождены чтоб сказку сделать былью!!!
Нам нужен Мир, желательно весь!!!

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #9 : 18 Январь 2009, 18:58:59 »
1) вторая ступень - два оранжевых вытянутых прямоугольника в левой части рисунка, 2-я ступень это катушка по типу гауссовой
2) когда каретка с первой ступенью заезжает обратно на свое место, фиксирующие штыри входят в нее снизу, фиксируя ее на рельсах каретки (мб правильнее назвать их лафет?)
3) в порядке бредовой идеи - да) секретный электромеханический девайс будет выкатывать из пластин трубки))))
4) от одного кондера на обе ступени меня усиленно стараются отговорить, можно считать что успешно. Соберу прототип - посмотрю время разряда кондера, если будет смысл - сделаю вторую ступень от него же, если не будет - то либо еще один кондер, либо оставлю одну ступень, либо какой-нибудь маленький кондерчик для первой либо второй ступени - смотря как получится энергетически выгоднее...
5) ну там само собой будет подгоняться (как и все остальное) к наиболее удобному варианту по мере приближения к прототипу
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #10 : 25 Январь 2009, 18:31:40 »
собственно, потихоньку собираю, утаскиваю в свою нору информацию, которая может помочь при проектировании/сборке индуктогана.
Поискал инфу о токах Фуко в википедии...
Напрашивается вывод - эти токи любят когда им есть где размахнуться, т.е. есть ОБЪЕМ подвергаемого им тела.
Дальше последовал анализ конструкции трансформатора, в котором с токами фуко борятся:

два выреза в пластинах не показаны, катушки соответственно показаны целиком.
Имеем:
красной стрелкой показано направление тока в соленоиде
синей стрелкой показано направление вектора магнитной индукции

Как видно, в этом случае разделение на пластины позволяет существенно снизить площадь металла, _перпендикулярную_вектору магнитной индукции, а следовательно и уменьшить магнитный поток, который и ответственнен за наведение вихревых (индукционных (фуко)) токов, ну да собственно вы все это всё и так знаете, это я скорее для себя, разобраться чтобы почетче, вывел.

Дальше интереснее. Как будет меняться магнитное поле цилиндрической катушки при ее "уплощении", т.е. при превращении в плоскую катушку?
чтобы это (теортеически) понять, я вернулся к основам основ электромагнетизма. Прямой проводник с током. Разделяя катушки (мысленно) на отдельные проводники с током, можно получить примерное предсталение о картине магнитного поля плоской катухи:

собсна, как видно, 1 - проводник с током, 2 - привычный нам соленоид, 3 - привычная Ллевеллину плоская катушка))))
Вот я и подметил тут одну особенность плоской катушки. Как нам известно, токи фуко тем сильнее, чем ближе к 90 градусам угол между  проводником и вектором магнитной индукции. На рисунке зеленой линией нанесена линия, проходящая через места, где вектор магнитной индукции параллелен плоскости катушки.
Соответственно, эта линия отражает наиболее благоприятные диаметры снаряда-кольца для различных удалений от катушки.
Если рассмотреть снаряд как совокупность колец (трубку с меняющимся диаметром), то получится что эта трубка должна иметь форму пули, только летящей какой вперед, что, согласитесь, ну совсем не катит)

Значит надо каким-то образом добиться, чтобы эта зеленая линия, сейчас напоминающая экспоненту, приобрела форму, близкую к линии (если мы хотим метать именно трубкоснаряды)

Тут мне пока что в голову пришла только одна идея - поставить много-много соленоидов "звездочкой" как цилиндры на старых поршневых авиадвигателях и заменить ими плоскую катушку. Естественно, надо брать соленоиды так, чтобы расстояние от центра "звездочки" до середины соленоида было равно радиусу трубки. Может кто чего более дельного подскажет?

Ну и немного моих соображений по поводу второй части процесса, то есть отталкивания снаряда от катушек.
если мы, опять же, работаем с трубкоснарядом, то имеем в своей сути простейший соленоид. Чтобы иметь максимально возможный коэффициент отталкивания, надо чтобы магнитное поле, от которого снаряд будет отталкиваться, по своей форме было как можно ближе опять же, к соленоидному.
Если внутрь трубкоснаряда поместить вторую катуху так, чтобы она изнутри прилегала к стенкам трубки, то очень много силовых линий поля самой трубки окажутся внутри этой катухи, где сосредоточено также немало силовых линий поля этой самой "стержневой" катушки, что даст нам хороший "пинок" разгона.

Вот, собственно. Высказываемся, не стесняемся критиковать, я учиться люблю)
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Llevellyn

  • Администратор
  • Новичок
  • *****
  • Сообщений: 6716
  • Карма: +3/-2
    • http://future-weapons.ru
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #11 : 26 Январь 2009, 00:19:24 »
Цитировать
Соответственно, эта линия отражает наиболее благоприятные диаметры снаряда-кольца для различных удалений от катушки.
Если рассмотреть снаряд как совокупность колец (трубку с меняющимся диаметром), то получится что эта трубка должна иметь форму пули, только летящей какой вперед, что, согласитесь, ну совсем не катит)
Наиболее благоприятный диаметр снаряда-кольца определяется исходя из соотношения между объемом кольца, его прочностью и количеством зохаванного магнитного поля (что пропорционально отталкивающей силе). Он зависит не только от формы катушки, но и от частоты (времени импульса). Например, при 2500гц наблюдаем такую картину:

тут кольцо из алюминия (сверху) раза в полтора меньше катушки по диаметру, но при увеличении диаметра до диаметра катушки отталкивающая сила увеличится всего процентов на 10, тогда как объем увеличится раза в 2.
Толщина же снаряда определяется так, чтобы как минимум 95% поля поглощалось в объеме скин-слоя (его толщина опять же зависит от частоты).
Цитировать
Если внутрь трубкоснаряда поместить вторую катуху так, чтобы она изнутри прилегала к стенкам трубки, то очень много силовых линий поля самой трубки окажутся внутри этой катухи, где сосредоточено также немало силовых линий поля этой самой "стержневой" катушки, что даст нам хороший "пинок" разгона.
Это довольно сложно конструкционно, и потом появится много лишнего груза в кольце (например эпоксидка, которая будет удерживать катушку от разрыва, и изоляция), однако это большое поле для экспериментов. фемм выдал такой довольно странный результат (теперь в алюминевом кольце не 1 виток, а 10):
 
сравните действующие на кольцо силы в 1ом и 2ом вариантах
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Теория и моделирование
« Ответ #12 : 01 Февраль 2009, 00:12:59 »
Пока суд да дело, запасся всяческими экселями (для обсчета объема и массы), баллистическими куркуляторами (считать БК) и феммом для статистических обсчетов и как следствие - сравнения, какая пулька полетит дальше и с большей скоростью...
В результате пришел к следующему снаряду и конфигурации ускорителя:
[attachment=0:29zo11lu]femm_4.jpg[/attachment:29zo11lu]
Вы будете удивлены, но такая "косая" катуха мало того что в себя витков больше вмещает, так еще и снаряд ускоряет лучше.
Теперь числа...
Катушка:
внутренний радиус   4 мм
внешний радиус   15 мм
длина   30 мм
количество витков   400 шт
площадь сечения   6,5626 см^2
объем   19,6878 см^3
масса   176,402688 г
индуктивность   4396,066987 мкГн
Параметры баллистической пули (поверхности цилиндрические и конические, никаких тангенциальных и синоидальных, характерных для пулек, летающих на сверхзвуке)
Длина пули   26 мм
Калибр   7 мм
[L1] Длина переднего конуса   8 мм
[D1] Диаметр носика   0 мм
[L2] Длина заднего конуса   10 мм
[D2] Диаметр конца   3 мм
объем   0,616813 см^3
масса   1,664716606 г
данные из баллистического калькулятора   
шаг нарезов   100 мм
гиростабильность   1,22
БК на 300м/с   0,257
Ну и совсем уж экзотика:
Энергия накачки   720 Дж
Время разряда накачки   658,3575173 мкс
Период контура      2633,430069 мкс
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]

Оффлайн Испытатель

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5835
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #13 : 01 Февраль 2009, 20:39:39 »
вопорос - это что, индукционный гаусс? а почему снаряд сплошной?
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »

Оффлайн Ize_g0re

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 123
  • Карма: +0/-0
Re: Томсон-многоступ
« Ответ #14 : 01 Февраль 2009, 20:42:43 »
а потому что феммовый просчет показал - НИКАКОЙ серьезной выгоды для пуль малого калибра (а не трубок с внутренним диаметром больше сантиметра) дырка не принесет
Иными словами, монолитная пуля в моем калибре по фемму летит нормально

Кстати немецкий индукционник кажись тож сплошные пульки имеет, и ничего)
« Последнее редактирование: 01 Январь 1970, 03:00:00 от Guest »
Induction mass driver:: concept [1.5/5], design [0/5?], assembly [0/x].
[size=85](-_-)[/size]