家電卓自宅にあるガウス銃。ゲーム「ストーカー」、ガウス銃：どこで見つけますか？ナロドナヤ・ソリャンカの大砲の場所

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自宅にあるガウス銃。ゲーム「ストーカー」、ガウス銃：どこで見つけますか？ナロドナヤ・ソリャンカの大砲の場所

皆さん、こんにちは！きっと皆さんの中には、「ガウス銃」としてよく知られるガウス電磁加速器をすでに読んだり、実際に目にしたことがある人もいるでしょう。

従来のガウス銃は、入手困難な、またはかなり高価な大容量コンデンサを使用して構築されており、適切に充電して発射するためにいくつかの配線（ダイオード、サイリスタなど）も必要です。無線エレクトロニクスについて何も理解していない人にとって、これは非常に難しいことかもしれませんが、実験したいという欲求は、じっと座っていることを許しません。この記事では、銃の動作原理と、最小限に簡素化されたガウス加速器を組み立てる方法について詳しく説明します。

銃の主要部分はコイルです。原則として、それは、直径が発射体の直径よりわずかに大きい、ある種の誘電性非磁性ロッドに独立して巻かれています。提案された設計では、動作原理により計算ができないため、コイルを「目で見て」巻くこともできます。銅を抽出するだけで十分です。アルミ線直径0.2〜1 mmのワニスまたはシリコン絶縁体を使用し、1列の巻き長さが約2〜3 cmになるようにバレルに150〜250回巻きます。既製のソレノイドを使用することもできます。

通過時電流コイルを介して磁場が発生します。簡単に言えば、コイルは鉄の発射体を引き込む電磁石になります。鉄の発射体がソレノイドに入るときにコイル内に鉄の発射体が残らないようにするには、電流の供給をオフにするだけです。

古典的な銃では、これは正確な計算、パルスを「カット」するサイリスタやその他のコンポーネントの使用によって達成されます。正しい瞬間。「うまくいったら」連鎖を断ち切るだけです。緊急断裂用電子回路日常生活ではヒューズが使用されますが、このプロジェクトではヒューズを使用できますが、クリスマスツリーのガーランドの電球に置き換えることをお勧めします。これらは低電圧電源用に設計されているため、220V ネットワークから電力が供給されると即座に焼き切れて回路が破壊されます。

完成したデバイスは、コイル、ネットワークケーブルコイルと直列に接続された電球。

このような形で銃を使用することは非常に不便で見た目にも悪く、時には非常に危険であることに多くの人が同意するでしょう。そこで、デバイスを小さな合板の上に取り付けました。コイル用の端子を別に取り付けました。これにより、ソレノイドを素早く交換して実験することが可能になります。さまざまなオプション。電球は細く切った釘を2本取り付けました。電球のワイヤーの端を巻き付けるだけなので、電球はすぐに変わります。フラスコ自体は特別に作られた穴に配置されていることに注意してください。

実は、発砲時には大きな閃光と火花が発生するので、この「流れ」を少し下に下げる必要があると考えました。

ここでの発射体の射出速度は非常に速いですが、場合によっては紙を貫通することさえ困難です。

必要に応じて、これに関する私のビデオをご覧ください

コンピューターゲームであっても、マッドサイエンティストの研究室か、未来へのタイムポータルの近くでしか見つけられない武器を持っているのはクールです。テクノロジーに無関心な人々が思わずデバイスに目を向けたり、熱心なゲーマーが急いで床から顎を持ち上げたりする様子を観察するため、ガウス大砲を組み立てるのに一日を費やす価値があります。

いつものように、次から始めることにしました。最もシンプルなデザイン- シングルコイル誘導銃。多段階の発射体加速の実験は、複雑なスイッチングシステムを構築できる経験豊富なエレクトロニクスエンジニアに委ねられました。強力なサイリスタコイルが連続的に作動する瞬間を微調整します。その代わりに、私たちは広く入手可能な食材を使って料理を作成できることに焦点を当てました。ガウス砲を作るには、まず買い物に行かなければなりません。ラジオ店では、電圧が350〜400 V、総容量が1000〜2000マイクロファラッドのエナメル加工されたコンデンサをいくつか購入する必要があります。銅線直径 0.8 mm、Krona と 1.5 ボルトの Type C バッテリー 2 個用のバッテリーコンパートメント、トグルスイッチ、ボタン。写真用品では、コダックの使い捨てカメラ 5 台、自動車部品では、Zhiguli の単純な 4 ピンリレー、「製品」では、カクテルストローのパック、「おもちゃ」では、プラスチック製のピストル、マシンガン、ショットガンを考えてみましょう。、ショットガン、または将来の武器に変えたいその他の銃。

夢中になろう

主要パワーエレメント私たちの銃はインダクターです。その製造が完了したら、武器の組み立てを開始する価値があります。長さ 30 mm のストローと 2 つの大きなワッシャー (プラスチックまたはボール紙) を用意し、ネジとナットを使用してボビンに組み立てます。彼女を巻き込み始めるエナメル線慎重に、回って回ってください（大径ワイヤーは非常にシンプルです）。ワイヤーを急激に曲げたり、絶縁体を損傷したりしないように注意してください。最初の層を完成したら、瞬間接着剤で満たし、次の層を巻き始めます。これを各レイヤーで行います。合計12層巻く必要があります。次に、リールを分解し、ワッシャーを取り外し、バレルとして機能する長いストローの上にリールを置きます。ストローの一端は栓をしてください。完成したコイルを 9 ボルトのバッテリーに接続すると、重量に耐えられるかどうかを簡単にチェックできます。ペーパークリップ、成功したことになります。ストローをコイルに挿入し、ソレノイドとしてテストすることができます。コイルはペーパークリップを積極的に引き込み、パルス接続されている場合はバレルから20〜30 cm飛び出すこともあります。

シンプルなシングルコイル回路に慣れたら、多段砲の構築で自分の力をテストできます。結局のところ、これが本物のガウス砲のあるべき姿です。スイッチング素子として低電圧回路（数百ボルト）サイリスタ（強力に制御されたダイオード）は、高電圧（数千ボルト）の制御されたスパークギャップに最適です。サイリスタの制御電極またはスパークギャップへの信号は、発射体自体によって送信され、コイル間のバレルに取り付けられたフォトセルを通過します。各コイルがオフになる瞬間は、コイルに供給されるコンデンサーに完全に依存します。注意: 特定のコイルインピーダンスに対してコンデンサの静電容量を過度に増加させると、パルス持続時間が長くなる可能性があります。さらに、これは、発射体がソレノイドの中心を通過した後、コイルがオンのままになり、発射体の動きを遅くするという事実につながる可能性があります。オシロスコープは、各コイルのオン/オフの瞬間を詳細に追跡して最適化したり、発射体の速度を測定したりするのに役立ちます。

価値観を解剖する

コンデンサのバッテリーは、強力な電気パルスを生成するのに理想的です (この意見では、最も強力な実験用レールガンの作成者に同意します)。コンデンサは、その高いエネルギー容量だけでなく、発射体がコイルの中心に到達する前に、非常に短い時間内にすべてのエネルギーを放出できるという点でも優れています。ただし、コンデンサは何らかの方法で充電する必要があります。幸いなことに、必要な充電器はどのカメラでも利用できます。フラッシュの点火電極用の高電圧パルスを生成するためにコンデンサが使用されています。使い捨てカメラが最も適しているのは、カメラに搭載されている電気部品がコンデンサと「充電器」だけであるためです。つまり、充電回路を取り出すのは簡単です。

Quake シリーズの有名なレールガンが大差でランキングの 1 位に輝きました。長年にわたり、「レール」の巧みな使い方が上級プレイヤーの注目を集めてきました。この武器には繊細な射撃精度が必要ですが、命中すれば高速発射体が文字通り敵を粉々に引き裂きます。

使い捨てカメラの分解は、注意が必要な段階です。ケースを開けるときは、電気回路の要素に触れないように注意してください。コンデンサは長時間電荷を保持する可能性があります。コンデンサにアクセスしたら、まず誘電体ハンドル付きドライバーを使ってその端子を短絡します。この後初めて、感電を恐れることなくボードに触れることができるようになります。充電回路からバッテリーブラケットを取り外し、コンデンサーのはんだを外し、充電ボタンの接点にジャンパーをはんだ付けします。これはもう必要ありません。この方法で充電ボードを最低5枚用意します。基板上の導電性トラックの位置に注意してください。異なる場所にある同じ回路要素に接続できます。

立ち入り禁止区域の狙撃銃は、リアリズムの点で2番目の賞を受賞しました。LR-300ライフルに基づいて作られた電磁加速器は、多数のコイルで輝き、コンデンサーを充電するときに特徴的にうなり音を立て、遠距離の敵を殺します。電源は Flash アーティファクトです。

優先順位の設定

コンデンサ容量の選択は、ショットのエネルギーとガンの充電時間の間の妥協の問題です。私たちは、470 マイクロファラッド (400 V) のコンデンサを 4 つ並列接続することに落ち着きました。各ショットの前に、コンデンサの電圧が必要な 330 V に達したことを示す充電回路の LED からの信号を約 1 分間待ちます。充電プロセスは、複数の 3 ボルトバッテリコンパートメントを接続することで加速できます。充電回路と並列に接続します。ただし、強力な「単二」バッテリーは弱いカメラ回路に対して過剰な電流を流すことに留意する価値があります。基板上のトランジスタが焼損するのを防ぐために、各 3 ボルトアセンブリには 3 ～ 5 個の充電回路が並列接続されている必要があります。私たちの銃では、1 つのバッテリーコンパートメントのみが「充電器」に接続されています。他のすべては予備のストアとして機能します。

コダックの使い捨てカメラの充電回路上の接点の位置。導電性トラックの位置に注意してください。回路の各ワイヤは、いくつかの便利な場所で基板にはんだ付けできます。

安全ゾーンの定義

400 ボルトのコンデンサのバッテリーを放電させるボタンを指の下に押し続けることはお勧めしません。降下を制御するには、リレーを設置することをお勧めします。制御回路はシャッターボタンを介して9ボルトバッテリーに接続されており、制御回路はコイルとコンデンサーの間の回路に接続されています。銃を正しく組み立てるのに役立ちます回路図。高電圧回路を組み立てる場合は、充電回路と制御回路に適した断面が 1 ミリメートル以上のワイヤを使用してください。回路を実験するときは、コンデンサに残留電荷が存在する可能性があることに注意してください。触れる前に短絡して放電してください。

最も人気のある戦略ゲームの 1 つでは、世界安全保障評議会 (GDI) の歩兵が強力な対戦車レールガンを装備しています。さらに、アップグレードとして GDI 戦車にもレールガンが搭載されています。危険性という点では、このような戦車はスター・ウォーズのスター・デストロイヤーとほぼ同じです。

要約しましょう

撮影プロセスは次のようになります。電源スイッチをオンにします。 LED が明るく光るまで待ちます。発射体がコイルのわずかに後ろになるように発射体をバレル内に下げます。発砲時にバッテリーがそれ自体からエネルギーを消費しないように電源を切ります。狙いを定めてシャッターボタンを押します。結果は発射体の質量に大きく依存します。頭を噛みちぎられた短い釘を使ってエナジードリンクの缶を撃ち抜くことに成功しました。缶が爆発して編集部の半分が水浸しになりました。その後、粘性ソーダを取り除いた大砲が50メートルの距離から壁に釘を打ち込んだ。そして私たちの武器は、何の殻もなく、SF とコンピューターゲームのファンの心を打ちます。

Ogame はマルチプレイヤー宇宙戦略であり、プレイヤーは惑星系の皇帝のような気分になり、同じ生きている敵と銀河間戦争を繰り広げます。『Ogame』はロシア語を含む 16 か国語に翻訳されています。ガウスキャノンは、ゲーム内で最も強力な防御武器の 1 つです。

おそらく50年ほど前から、火薬の時代は終わり、銃器はもう開発できないと誰もが言い続けてきました。私はこの声明に全く同意せず、現代の銃器、あるいはむしろカートリッジにはまだ成長し改良する余地があると信じているという事実にもかかわらず、私は火薬、そして一般に武器の通常の動作原理を置き換える試みを無視することはできません。これまでに発明されたものの多くは、主にコンパクトな電源がなかったり、製造やメンテナンスが複雑だったりするために、単純に不可能であることは明らかですが、同時に、多くの興味深いプロジェクトが横たわっています。埃っぽい棚で時間を待っています。

ガウスガン

この特定のサンプルから始めたいと思います。その理由は、それが非常に単純であることと、私自身がそのような武器を作成しようとした小さな経験があり、最も失敗したものではないと言うことです。

個人的に、私がこのタイプの武器について初めて知ったのは「ストーカー」というゲームではありませんでしたが、そのおかげで何百万人もの人がこの武器について知りました。フォールアウトゲーム、ただし文献、つまりUTマガジンからのものです。雑誌に掲載されていたガウス砲は最も原始的なもので、子供の玩具という位置づけでした。したがって、「武器」自体は、銅線のコイルが巻かれたプラスチックの管で構成されており、電流が流れると電磁石の役割を果たします。金属球を管の中に置き、電流を流すと電磁石を引き寄せようとした。ボールが電磁石内で「ぶら下がる」のを防ぐために、電流供給は電解コンデンサから短期間で行われました。したがって、ボールは電磁石に向かって加速し、電磁石がオフになると、ボールは自動的に飛行しました。これらすべてに対して電子ターゲットが提案されましたが、興味深く、有益で、そして最も重要なことに、大衆文学がかつて何だったのかという話題には立ち入らないようにしましょう。

実は、上記の装置は、最も単純な銃ガウスですが、当然のことながら、非常に大きく強力な単一の電磁石を使用しない限り、そのような装置は明らかに武器になりません。許容可能な発射速度を達成するには、いわば段階的な加速システムを使用する必要があります。つまり、いくつかの電磁石を銃身に次々に取り付ける必要があります。このような装置を自宅で作成する場合の主な問題は、電磁石の動作の同期です。これは、投げられる発射体の速度がこれに直接依存するためです。まっすぐな手、はんだごて、古いテレビ、テープレコーダー、レコードプレーヤーのある屋根裏部屋またはコテージがあり、困難がなければ怖くないですが。現時点で、人々が創造性を発揮している現場をざっと見て、ほとんどの人が電磁石のコイルをバレル自体に配置していることに気づきました。大まかに言えば、単にコイルを巻き付けているだけです。そのようなサンプルのテスト結果から判断すると、そのような武器は効率の点で現在一般に入手可能な空気圧学からそれほど遠くありませんが、娯楽用の射撃には非常に適しています。

実際、私を最も悩ませているのは、なぜ彼らがバレルにコイルを配置しようとしているのかということです。コアを備えた電磁石を使用し、同じコアによってバレルに向けられる方がはるかに効果的です。したがって、以前は 1 つの電磁石が占めていた領域に、たとえば 6 つの電磁石を配置することができ、これにより、発射される発射体の速度が大幅に増加します。バレルの全長に沿ったこのような電磁石のいくつかのセクションは、小さな鋼片をまともな速度まで加速することができますが、電流源がなくても設置の重量は大きくなります。何らかの理由で、誰もが発射体を減速させるのではなく加速させるようにコイルを相互に調整するために、コイルに電力を供給するコンデンサの放電時間を計算しようとしています。私も同意します。座って検討するのは非常に興味深い活動です。一般に、物理学と数学は素晴らしい科学ですが、写真と LED および単純な回路を使用してコイルを調整してみてはいかがでしょうか。特に不足はないようです。必要な部品を手頃な料金で入手できますが、もちろん、もっと安くすることもできます。さて、電源はどうなるのでしょうか？電気ネットワーク、変圧器、ダイオードブリッジ、および並列接続されたいくつかの電解コンデンサ。しかし、体重約20kgのこのようなモンスターであっても、自律型ソース電流を使用すると、印象に残る結果が得られる可能性は低くなりますが、それは個人の感受性にもよります。いいえ、いいえ、私はそのようなことは何もしませんでした（頭を下げたり、床に沿ってスリッパで足を動かしたり）、UTでコイルを1つだけ使ったおもちゃを作っただけです。

一般に、ある種の固定武器、たとえば位置を変えない物体を保護するために同じ機関銃として使用される場合でも、そのような武器は非常に高価であり、最も重要なことに、当然のことながら重く、最も効果的ではありません。ここで話しているのは適度な大きさのことであり、幹が 5 メートルもある怪物の話ではありません。一方で、理論上の非常に高い発砲速度と、半トンあたり 1 ペニーの価格での弾薬は非常に魅力的に見えます。

したがって、ガウス銃の主な問題は、電磁石の重量が大きく、いつものように電流源が必要であることです。一般に、ガウス砲をベースにした兵器を開発している人はいません。小型衛星を打ち上げるプロジェクトはありますが、それはかなり理論的なものであり、長い間開発されていませんでした。ガウス銃への関心が保たれているのは、映画と映画のおかげだけです。コンピューターゲーム、そして、頭と手を使うのが大好きな愛好家にとっても、残念なことに、私たちの時代にはそれほど多くはありません。武器の場合、電流を消費するより実用的な装置がありますが、ここでの実用性については議論の余地がありますが、ガウス銃とは異なり、一定の変化があります。

RailGun または私たちの意見では Railgun

この武器はガウス銃と同じくらい有名ですが、その理由はコンピューターゲームや映画のおかげだと言わなければなりませんが、このタイプの武器に興味がある人全員がガウス銃の動作原理に精通している場合、すべてがそうであるわけではありません。これはどんな種類の獣なのか、どのように機能するのか、そしてその展望は何なのかを理解してみましょう。

すべては 1920 年に始まり、このタイプの兵器の特許が取得されたのはこの年であり、当初は誰もこの発明を平和目的で使用することを計画していませんでした。レールガン、またはより有名なレールガンの作者は、フランス人のアンドレ・ルイ・オクターヴ・フォション・ヴィープルです。設計者が敵要員を倒すことにある程度の成功を収めたという事実にもかかわらず、誰も彼の発明に興味を示さず、設計は非常に面倒で、結果はまあまあで、銃器に非常に匹敵しました。そのため、科学、特に人を殺す可能性のある科学の分野の発展に巨額の資金を費やす余裕のある国が見つかるまで、ほぼ20年間、この発明は放棄されていました。それはナチスドイツについて。ヨアヒム・ハンスラーがフランスの発明に興味を持ったのはそこでした。科学者のリーダーシップの下、はるかに効果的な装置が作成されました。長さはわずか2メートルですが、発射体自体はで作られていたにもかかわらず、発射体を毎秒1200メートル以上の速度に加速しました。アルミニウム合金そして重さは10グラムでした。しかし、これは敵兵員と非装甲車両の両方を射撃するには十分以上でした。特に、設計者は自身の開発を空中目標と戦う手段として位置づけました。もっと高速銃器と比較して発射体の飛行は、移動する、そして絶えず移動する標的に発砲する方がはるかに簡単であったため、設計者の仕事を非常に有望なものにしました。ただし、デザインには改善が必要で、デザイナーはそれを改善するために多大な努力をしましたこのサンプルの、最初の動作原理をわずかに変更します。

最初のサンプルでは、すべてが多かれ少なかれ明確であり、素晴らしいものは何もありませんでした。武器の「バレル」にあたるレールが2本ありました。発射体自体は電流を流す材料で作られているため、レールに電流が流れるとローレンツ力の影響で前方に突進し、中に突入しました。理想的な条件当然のことながら、これは決して達成されませんが、その速度は光の速度に近づく可能性があります。発射体をそのような速度まで加速するのを妨げる要因がたくさんあったため、設計者はそれらのいくつかを取り除くことにしました。主な成果は、最新の開発では、投射されなくなった発射体が回路を閉じることであり、これは投射された発射体の背後にある電気アークによって行われ、実際、この解決策は現在でも使用されており、改良されているだけです。したがって、設計者は、投げられた発射体の飛行速度が毎秒3キロメートルに等しいことになんとか近づきました。これは前世紀の1944年でした。幸いなことに、設計者には自分の仕事を完了して武器が抱えていた問題を解決するのに十分な時間がありませんでしたが、問題はかなりの数ありました。そのため、この開発はアメリカ人に押し付けられ、ソ連ではこの方向の作業は行われなかった。私たちがこれらの兵器の開発を始めたのは 70 年代になってからであり、少なくとも公開されているデータによると、現時点では残念ながら遅れをとっています。米国では、長い間、秒速 7.5 キロメートルの速度に達しており、止まることはありません。現在、防空手段としてレールガンの開発が進められているため、携帯用の銃としては、レールガンはまだ幻想、あるいは遠い未来の存在です。

レールガンの主な問題は、最大効率抵抗が非常に低いレールを使用する必要があります。現時点では、それらは銀でコーティングされており、経済的にはそれほど高価ではないようですが、武器の「銃身」の長さが1〜2メートルではないという事実を考慮すると、これはすでにかなりの費用です。さらに、数発撃った後、レールを交換して元に戻す必要があり、それには費用がかかり、そのような武器の発射速度は非常に低いままです。さらに、レール自体が発射体を加速するのと同じ力の影響下で互いに遠ざけようとすることを忘れてはなりません。このため、構造物には十分な強度が必要であると同時に、レール自体を迅速に交換できる必要があります。しかし、これが主な問題ではありません。発火に必要な大量のエネルギー、だから一つ車の電池あなたは後ろから降りることはできません、ここではもっと必要があります強力な情報源このようなシステムの可動性に疑問が生じます。そのため、米国では駆逐艦にも同様の設備を設置することを計画しており、すでに発射体の供給、冷却、その他の文明の楽しみの自動化について話し合っています。現時点では、地上目標に対する宣言された射程距離は180キロだが、航空目標については依然として沈黙を保っている。私たちのデザイナーは、自分たちの開発をどこに適用するかをまだ決めていません。しかし、断片的な情報から、レールガンは今のところ独立した武器としては使用されず、既存の長距離武器を補完する手段として使用され、必要な秒速数百メートルを大幅に追加できると結論付けることができます。発射される発射体の速度、レールガンには良い見通しがあり、そのような開発のコストは、私たちの船に搭載されている一部のメガガンよりもはるかに低いでしょう。

残っている唯一の問題は、私たちがこの問題で遅れているとみなされるべきかどうかです。なぜなら、通常、うまくいかなかったものは皆によって推進されようとするからです。可能な方法「誰もがそれを恐れていた」が、本当に効果的なものは、まだその時が来ていないが、7つの鍵の後ろに閉ざされている。まあ、少なくとも私はそう信じたいです。

シンプルな単段卓上電磁質量加速器または単にガウス銃のスキーム。ドイツの科学者カール・ガウスにちなんで命名されました。私の場合、アクセラレータは充電器、電流制限負荷、2 つの電解コンデンサ、電圧計、ソレノイドで構成されています。

それでは、すべてを順番に見てみましょう。ガンの充電は 220 ボルトのネットワークで行われます。充電は 1.5 uF 400 V コンデンサで構成されます。出力電圧350V。

次に電流制限負荷 H1 が来ます。私の場合は白熱灯ですが、500 ～ 1000 オームの強力な抵抗器を使用できます。キー S1 はコンデンサの充電を制限します。キー S2 はソレノイドに強力な電流を放電するため、S2 は大電流に耐える必要があります。私の場合は電気パネルのボタンを使用しました。

コンデンサ C1 と C2、それぞれ 470 µF 400 V。合計は 940 µF 400 V です。コンデンサは、充電中の極性と電圧を観察して接続する必要があります。電圧計を使用してそれらの電圧を制御できます。

そして今、私たちのガウス銃の設計で最も難しいのはソレノイドです。誘電体棒に巻かれています。幹の内径は5～6mmです。ワイヤーはPEL0.5を使用しました。コイルの厚さは1.5cm、長さは2cmです。ソレノイドを巻くときは、各層を瞬間接着剤で絶縁する必要があります。

私たちの活動を加速します電磁ガウス銃は、厚さ4〜5 mm、スプールと同じ長さの切断釘または自家製の弾丸で作られます。軽い弾丸はより長い距離を移動します。重いものはより短い距離を飛行しますが、より多くのエネルギーを持っています。私のガウス銃はビール缶を貫通し、弾丸に応じて 10 ～ 12 メートルの距離まで撃ちます。

また、アクセルに関しては、回路内の抵抗を少なくするために太いワイヤーを選択する方が良いです。十分に注意してください。加速器の発明中に私は何度か衝撃を受けましたが、電気安全規則に従い、絶縁の信頼性に注意を払います。あなたの創造性を頑張ってください。

記事について議論するガウスガン

2015 年 3 月 25 日午後 3 時 42 分

マイクロコントローラー上の電磁ガウス銃

ロボット開発

こんにちは、みんな。この記事では、マイクロコントローラーを使用して組み立てられるポータブル電磁ガウス銃の作り方を見ていきます。さて、ガウス砲ですが、もちろん興奮しましたが、電磁砲であることは間違いありません。このマイクロコントローラーデバイスは、設計例を使用して初心者にマイクロコントローラーのプログラミング方法を教えるように設計されています。電磁砲電磁ガウス銃自体とマイクロコントローラーのプログラムの両方の設計ポイントをいくつか見てみましょう。

最初から、銃自体の直径と長さ、そしてそれが作られる材料を決定する必要があります。水銀体温計の10mmプラケースが転がっていたのでそれを使いました。どれでも使えます入手可能な材料、非強磁性の性質を持っています。こちらはガラス、プラスチック、銅管バレルの長さは、使用される電磁コイルの数に依存する場合があります。私の場合、4つの電磁コイルが使用され、バレルの長さは20センチメートルでした。

使用されるチューブの直径に関しては、電磁銃の動作中に、使用される発射体に対するバレルの直径を考慮する必要があることがわかりました。簡単に言うと、バレルの直径は、使用する発射体の直径より大きくてはなりません。理想的には、電磁砲の銃身は発射体自体に適合する必要があります。

発射体を作成するための材料は、直径 5 ミリメートルのプリンターの車軸でした。長さ 2.5 センチメートルのブランク 5 つがこの材料から作られました。ただし、ワイヤーや電極など、ありとあらゆるものを使用することもできます。

発射体自体の重量に注意する必要があります。重量はできるだけ軽くする必要があります。私の貝殻は少し重かったです。

この銃を作成する前に、実験が行われました。ペンの空のペーストをバレルとして使用し、針を発射体として使用しました。針は電磁砲の近くに設置されたマガジンのカバーをいとも簡単に突き刺した。

オリジナルのガウス電磁銃は、安全上の理由から、約 300 ボルトの高電圧でコンデンサを充電する原理に基づいて構築されているため、初心者のアマチュア無線家は、約 20 ボルトの低電圧で電力を供給する必要があります。電圧が低いということは、発射体の飛行距離がそれほど長くないことを意味します。しかし、繰り返しになりますが、それはすべて使用される電磁コイルの数によって決まります。より多くの電磁コイルが使用されるほど、電磁銃内の発射体の加速は大きくなります。バレルの直径（バレルの直径が小さいほど、発射体はより遠くまで飛びます）と電磁コイル自体の巻きの品質も重要です。おそらく、電磁コイルは電磁砲の設計において最も基本的なものであり、最大限の発射体飛行を実現するには、これに細心の注意を払う必要があります。

私の電磁コイルのパラメータを示しますが、あなたのものは異なるかもしれません。コイルには直径0.2mmのワイヤーが巻かれています。電磁コイル層の巻き長さは 2 センチメートルで、このような列が 6 つ含まれています。新しい層をそれぞれ絶縁するのではなく、前の層の上に新しい層を巻き始めました。電磁コイルは低電圧で駆動されるため、コイルの品質係数を最大化する必要があります。したがって、すべてのターンを互いにしっかりと巻き、ターンからターンに巻きます。

給電装置については、特に説明する必要はないであろう。すべては、生産時に残った廃箔PCBからはんだ付けされました。プリント基板。すべてが写真に詳細に示されています。フィーダーの心臓部は SG90 サーボドライブで、マイクロコントローラーによって制御されます。

フィードロッドは直径 1.5 mm のスチールロッドでできており、サーボドライブと結合するためにロッドの端には M3 ナットが封止されています。サーボドライブロッカーには、アームを増やすために両端に湾曲したものが付いています。銅線直径1.5mm。

廃材から組み立てられたこの単純な装置は、電磁砲の銃身に発射体を発射するのに十分です。フィードロッドはローディングマガジンから完全に突き出る必要があります。ひび割れた真鍮のスタンド内径長さは3mmと7mmです。捨てるのが惜しかったので、箔基板同様に重宝しました。

atmega16 マイクロコントローラーのプログラムは AtmelStudio で作成されており、完全にプロジェクトを開くあなたのために。マイクロコントローラープログラムで行う必要がある設定をいくつか見てみましょう。最大限に効率的な仕事電磁ガンを使用する場合は、プログラムで各電磁コイルの動作時間を設定する必要があります。設定は順番に行われます。まず、最初のコイルを回路にはんだ付けします。他のコイルは接続しないでください。動作時間（ミリ秒単位）をプログラムで設定します。

ポルタ |=(1<<1); // катушка 1
_遅延_ms(350); / / 労働時間

マイクロコントローラーをフラッシュし、マイクロコントローラー上でプログラムを実行します。コイルの力は、発射体を引き込み、初期加速を与えるのに十分である必要があります。最大の発射到達距離を達成した後、マイコンプログラムでコイルの動作時間を調整し、2番目のコイルを接続して時間も調整することで、さらに大きな発射体の飛行距離を実現します。したがって、第１のコイルはオンのままである。

ポルタ |=(1<<1); // катушка 1
_遅延_ms(350);
ポルタ&=~(1<<1);
ポルタ |=(1<<2); // катушка 2
_遅延_ms(150);

このように、各電磁コイルを順番に接続して動作を設定します。電磁ガウス銃の装置内の電磁コイルの数が増加すると、速度が増加し、それに応じて発射体の射程も増加するはずです。

各コイルを設定するという面倒な手順を省略できます。しかし、これを行うには、電磁銃自体の装置を最新化し、電磁コイルの間にセンサーを取り付けて、あるコイルから別のコイルへの発射体の動きを監視する必要があります。センサーとマイクロコントローラーを組み合わせると、セットアッププロセスが簡素化されるだけでなく、発射体の飛行距離も長くなります。私はこれらの付加機能を追加しませんでしたし、マイクロコントローラープログラムを複雑にすることもありませんでした。目標は、マイクロコントローラーを使用して面白くてシンプルなプロジェクトを実装することでした。もちろん、どれだけ面白いかはあなた次第です。正直に言うと、私は子供のようにこのデバイスを「磨き」、マイクロコントローラー上のより本格的なデバイスのアイデアが成熟しました。しかし、これは別の記事で取り上げます。

プログラムとスキーム -