Как сделать пушку гаусса

Какой подросток хотя бы раз в жизни не погружался в грезы о том, чтобы у него появилось такое волшебное орудие, как Гаусс-пушка? Своими руками ее сделать не так уж и сложно и в приведенной ниже статье будут подробно расписаны все нюансы и тонкости поставленной задачи.

Вам понадобится:

• Индукционная катушка
• Труба (диэлектрик)
• Конденсаторы
• Электросеть

Впервые такое оружие начали активно использовать в различных компьютерных играх и сюжетах кинокартин в стиле фэнтези, поэтому совсем немудрено, что те, кто не на шутку ими увлекался, с самого детства мечтали о том, чтобы стать счастливыми обладателями такой супер-пушки. Между тем, мальчики стали подростками, а позже настоящими мужчинами, но далеко не все из них отказались от данной затеи, особенно, если учитывать тот факт, что Гаусс-пушка своими руками стала не мифом, а настоящей реальностью, пусть даже и в самой примитивной своей форме. Ни для кого не секрет, что весь принцип данного оружия сводится к тому, что снаряд запускается под воздействием силы электромагнетизма, что придает практически неограниченную мощь пушке Гаусса. Своими руками сделать полноценный прототип такого стрелкового оружия на сегодняшний день невозможно, но более примитивное устройство, которое будет работать от электросети, — вполне реально.

Ученые продолжают разрабатывать настоящее стрелковое оружие такого типа, ведь благодаря воздействию электромагнетизма, разгон снаряда практически не имеет никаких ограничений, свободно продвигаясь не только в пределах земного пространства, но и в космическом вакууме. По сути, речь, действительно, идет о сверхоружии, которое является практически бесшумным, не производит отдачи, а также не требует для своего использования таких, казалось бы, обязательных составляющих, как порох и гильза. Так, если все-таки удастся довести до конца данный проект, то мир познает новое сверхточное, надежное и неограниченное пространством стрелковое оружие, являющееся по сути революционным. Настоящей преградой к этой цели на сегодня можно считать ряд существенных недостатков, свойственных классической конструктивной схеме пушки Гаусса.

Так, первым и, пожалуй, самым главным недостатком такого оружия является то, что оно требует слишком больших энергетических затрат, а все потому, что ее коэффициент полезного действия лишь изредка дотягивает до отметки в 7-9%. Естественно, для обеспечения беспрерывной стрельбы из такого уникального в своем роде оружия, понадобятся сверхсильные проводники с мощной системой охлаждения, иначе так и не удастся обеспечить постоянный залп. Примечательно, что ученые имеют огромные планы на данное устройство, рассчитывая в будущем запускать с его помощью спутники и другие космические объекты. Более или менее разобравшись с устройством Гаусс-пушки, можно смело приступать к собственноручному изготовлению ее упрощенного аналога. Так, в качестве ствола можно использовать трубу (диэлектрическую), диаметр поперечного сечения которой позволит беспрепятственно проходить имеющимся в наличии снарядам.

После того, как этот важнейший элемент будет подобран, необходимо приобрести или попробовать найти в хозяйстве индукционную катушку, габариты которой позволят свободно разместить ее на диэлектрической трубе. Как вариант, вместо индукционной катушки можно использовать соленоид подходящего размера, так как особой разницы на выходе так и не будет наблюдаться. Если не удается подыскать ни тот, ни другой элемент, то вполне реально попробовать изготовить такой соленоид самостоятельно, используя проволоку, которую последовательно наматывают на «ствол» Гаусс-пушки, коим является диэлектрическая труба. Вполне естественно, что даже если ученые не могут на сегодняшний день изобрести альтернативный источник питания электроэнергии для такого стрелкового оружия, то при изготовлении пушки кустарным методом с этой задачей не удастся справиться и подавно.

То есть, для использования самостоятельно выполненного оружия по назначению понадобится источник электрического питания, причем для полноценного выпуска снаряда, он должен размещаться вне помещения. Для обеспечения безопасного подсоединения к сети, Гаусс-пушку необходимо оснастить довольно мощными конденсаторами с емкостями большого объема. Именно эти элементы играют решающую роль в вопросе мгновенного повышения коэффициента полезного действия такого стрелкового оружия, обеспечивая вброс огромной силы, пусть даже и единичного характера. Помимо прочего, необходимо предусмотреть качественную изоляцию, ведь пренебрежение техникой безопасности при изготовлении и использовании Гаусс-пушки чревато серьезными последствиями.

Тестировать такое оружие следует максимально осторожно, не забывая о том, что речь идет о самодельном устройстве. Кроме того, не стоит относится к данному стрелковому изобритению слишком серьезно, ведь сразу становится очевидно, что речь идет о своего рода антураже, в то время, как настоящий проект пушки Гаусса находится только на стадии разработки в различного рода исследовательских институтах.

Гаусс ган своими руками — как сделать пушку в домашних условиях (расчет, схема и чертежи)

Пушка Гаусса является практически самой мощной из тех, что вы можете сделать своими руками, применяя стандартный сетевой переключатель. Чтобы создать более мощный пистолет, вам понадобится более высокий номинальный переключатель, предпочтительно твердотельный.

Проведя некоторые исследования в домашних условиях, я выявил все переменные, которые влияют на эффективность катушки, далее представлю вашему вниманию свои расчеты и чертежи Гаусс ган.

• Длина
• Стабилизация
• Диаметр
• Отношение длины к диаметру
• Материал
• Проводимость
• Аэродинамика
• Начальное позиционирование
• Масса
• Потокосцепление

• Длина
• Количество витков
• Толщина проволоки
• Потокосцепление
• Текущая длина импульса
• Скачки выключателя и сопротивление
• Напряжение и емкость конденсатора
• Общая используемая длина и диаметр провода

Также существует несколько способов повысить стандартную производительность, используя:

• Оптический, индуктивный или физический запуск
• Несколько ступеней
• Сильное охлаждение

Шаг 1: План

У меня был 6 мм стальной стержень, пластиковая труба примерно 6 мм, микропереключатель и немного эмалированной проволоки в качестве отправной точки.

Я разделил 17 одноразовых камер и спаял конденсаторы параллельно, образовав конденсаторную батарею 1360 мкФ 330В, которая по формуле E = 1 / 2CV2 дает накопленную энергию 73 Дж.

Я использовал одну из камер в качестве схемы для зарядки, удалив вспышку, сняв переключатель и припаяв зарядку к выключенному положению переключателя.

Затем я использовал старый сетевой блок питания в качестве переключателя зарядки, но подойдет и любой другой. Вся цепь была покрыта изоляционной лентой и вставлена в пластиковую коробку нужного размера, которая попалась мне под руку.

Я намотал катушку из эмалированной проволоки диаметром 0.4 мм, длиной 30 мм и толщиной 7 слоев. Это связано с тем, что катушка должна быть такой же длины, как и снаряд, а длина снаряда в 5 раз больше ширины, следовательно, 5*6 мм = 30 мм.

Количество слоев зависит от толщины провода, размера конденсаторной батареи и напряжения. Чем тоньше провод, тем меньше банк, тем меньше слоев. Слишком тонкий провод будет препятствовать потоку и, возможно, выгорать. Слишком толстый провод будет означать, что у вас меньше плотности катушки, чем это потенциально возможно.

Моделирование, которое было проведено после успешного завершения конструкции показывает, что это не оптимальный дизайн, и есть некоторые потери. Это можно наблюдать, когда бирюзовая линия внезапно падает ниже оси.

Шаг 2: Катушка

Найдите трубу, которая сделана не из металла, с тонкими стенками, которая приблизительно подходит для предполагаемых снарядов. Измерьте внутренний диаметр и умножьте его на пять, это будет длина вашей катушки и снаряда. Отмерьте это расстояние от конца трубки и сделайте отметку перманентным маркером (у меня это 30 мм).

Отмерьте еще 30 мм вниз и сделайте еще одну отметку. Ваша катушка будет располагаться между этими двумя точками. Оберните ленту вокруг трубки в этих точках, чтобы сформировать границы для катушки. Это должен быть примерный диаметр глубины вашего снаряда.

Возьмите эмалированную проволоку и намотайте ее на упор из ленты на одном конце, а затем продолжите наматывать провод вокруг трубки, пока не образуется первый слой. Закрепите его суперклеем. Когда он высохнет, продолжите обмотку. На этот раз катушка закончится на начальном месте первого слоя. Таким образом, сделайте примерно 7 слоев. Когда будет готово, нанесите последним слоем изоляционную ленту.

Шаг 3: Схема

Показать еще 3 изображения

Схема очень проста. Возьмите схему камеры и демонтируйте выключатель вспышки. Обычно она держится на двух медных контактах, которые выходят из цепи на одной стороне.

Затем припаяйте переключатель зарядки и добавьте удлиненные провода, которые можно припаять к холдеру батареи с тумблером. Это ваш зарядный переключатель, который должен работать так, что одна сторона заряжается, а другая — безопасна.

Таким образом, вы не сможете её запустить, пока зарядка включена. Это обезопасит пушку от повреждений, однако этого можно и не делать, особенно если вы перейдете на катушку с питанием от сети.

Снимите вспышку и конденсатор, запомнив изначальную полярность. Припаяйте новые провода в места, где ранее был подключен конденсатор.

Возьмите ваши конденсаторы, чем больше — тем лучше, и припаяйте их параллельно, чтобы отрицательные и положительные ножки были соединены на отдельных дорожках. Припаяйте провода от схемы зарядки к комплекту конденсаторов.

Используйте самые толстые провода, которые сможете найти, чтобы соединить конденсаторную батарею с катушкой и изолируйте всю цепь термоусадкой, изоляционной лентой и горячим клеем. Будьте осторожны при работе с током. При работе с конденсаторной батареей более 50Дж, удар может быть очень болезненным!

Далее припаяйте ваш кнопочный выключатель к плюсовому выводу конденсаторов и к катушке, которую вы только что изолировали. Положите все эти схемы в хорошую безопасную пластиковую коробку и вы почти готовы стрелять!

Шаг 4: Снаряды

Я использовал отрезки по 30 мм, вырезанные из 150 мм гвоздей и других круглых железных стержней диаметром 6 мм, которые попались под руку.

Поскольку я не понимал основных принципов, для испытаний я сделал снаряды различных форм и размеров. Я обработал их, зажимая отрезки в электрическую дрель и используя напильник и наждачную бумагу различной зернистости для удаления лишнего.

Шаг 5: Итоги

Пушка работает достаточно хорошо! Используя уравнения движения, после тщательных испытаний я обнаружил, что оптимум составляет 13 м\c или 50 км\ч. Используя формулу Ек = 1 / 2MV2, я обнаружил, что снаряд имел максимум 0.6 Дж кинетической энергии. Изначально я очень обрадовался, но, учитывая, что некоторые электромагнитные пушки выдают один целый Дж, я был немного разочарован и решил увеличить масштаб, поскольку я достиг предела возможностей этих компонентов.

Игорь Самоделов

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Пушка Гаусса своими руками. Сборка и демонстрация работы

Пушка Гаусса своими руками. Сборка и демонстрация работы

На сотрудников интернет-магазина Электронофф снизошло вдохновение и желание сделать что-нибудь необычное, поэтому мы решили запустить серию увлекательных физических экспериментов.
В этом выпуске видео попытаемся сделать известную, наверное, всем любителям фантастики, пушку Гаусса.

Присоединяйтесь и смотрите!

Пушка Гаусса (англ. Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) — одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма.

Ключевой элемент нашей схемы – это катушка. Если на нее подать ток, то внутри ее возникнет магнитное поле. Как мы знаем, различные металлические предметы магнитятся. Если подвести металлический предмет к магнитному полю катушки, оно начнет притягиваться к ее центру. Таким образом, если мы вставим, например, сверло, и подадим на катушку магнитное поле, сверло затянется во внутрь и выстрелит им с обратной стороны.

Припаиваем все элементы согласно схемы. Схема совершенно не сложная — главное здесь правильно подобрать катушку, конденсатор и их соотношение.

Когда все компоненты собраны, делаем патроны из обычных гвоздей.

В качестве корпуса используем трубку, в которой проделаем отверстия для кнопки включения и спусковой кнопки.

Пушка собрана — пробуем ее в работе.

Работает! Конечно, мощность пушки (как и ее внешний вид) оставляют желать лучшего, но это не повод огорчаться. Конструкцию, как и электрическую часть, можно значительно улучшить, если найти более правильное соотношение всех элементов схемы. Для увеличения мощности можно сделать несколько ступеней (включив в схему больше катушек), правда, тогда схема управления значительно усложнится. Возможно, когда-нибудь мы вернемся к этой теме.

Портативная пушка Гаусса за 1к

В этом посте будет рассмотрена схема и сборка портативной Пушки Гаусса, которую можно собрать за минимальную сумму, а именно, ускоритель будет собран в сумму ~ 1000р. Схема проста на столько, что ее сможет собрать не разбирающийся. Корпус в свою очередь можно скачать в виде 3D модели.

Принцип работы Пушки Гаусса

Мы заряжаем высоковольтный конденсатор и разряжаем его на катушку. При протекании тока в катушке, образуется электромагнитное поле, которое втягивает ферромагнитный снаряд внутрь ствола. Заряд конденсатора расходуется пропорционально быстро и, в идеале, ток через катушку перестает течь в момент, когда снаряд находится в центре ствола. После чего, силы на снаряд перестают действовать и он продолжает движение по инерции, вылетает из ствола.

Схема портативной Пушки Гаусса

Схема, изображена в виде фотографий компонентов, которые соединены разноцветными проводами для наглядности.

Компоненты схемы, подобраны максимально дешевые, что бы уложится в 1000р. Некоторые компоненты можно купить в магазинах города, но все так же можно заказать на Aliexpress.

1. Преобразователь — самый простой, с регулировкой напряжения до 390В.
2. Конденсатор — самый дешевый высоковольтный конденсатор с достаточной емкостью. Слышал, что он закипает если его зарядить до полного напряжения в 450В. Но у нас преобразователь выдает максимум 390В.
3. Провод — провод для намотки катушки обычно дорогой, лучше всего взять его из старых трансформаторов. В этом случае, гайд максимально доступный, по этому заказано 10м провода с aliexpress (в магазинах будет дорого, можно так же поискать на барахолке).
4. Тиристор — лучше покупать в магазинах города, так как на aliexpress можно попасться на подтелку, если заказывать штучно.
5. Кнопка — кнопка спуск, продается в местных магазинах и на aliexpress.
6. Переключатель — продается в местных магазинах и на aliexpress.
7. Контейнер для кроны — так же есть в местных магазинах.
8. Соединительные провода
9. Батарейки
10. Резистор для тиристора.
11. Трубка для ствола из немагнитного материала.

Принцип работы

Сначала, происходит зарядка конденсатора через преобразователь. Для этого, переключатель переводится в положение 1 и замыкает батарейки и преобразователь, а цепь батареек тиристора наоборот размыкается, что бы нельзя было выстрелить во время зарядки конденсатора. Таким образом, ток с батареек поступает на преобразователь, а тот, в свою очередь, заряжает конденсатор до 390 В.

После зарядки конденсатора, переключатель переводится в положение 2, размыкает батарейки от преобразователя и замыкает цепь батареек и тиристора. Остается только нажать кнопку спуск. При нажатии на кнопку спуск, происходит замыкание батареек с управляющий электродом тиристора через резистор (резистор нужен, так как для открытия тиристора требуется ~ 1.5В, 150 мА). После того как тиристор открыт — конденсатор разряжается на катушку через него, магнитное поле катушки, втягивает снаряд внутрь себя, происходит выстрел.

В принципе это все по части ускорителя. Что бы доится оптимальных результатов, катушки для Пушки Гаусса обычно рассчитывают в программе Femm.

В текстовом документе приложенному к скрипту, нужно указать параметры своего ускорителя. После чего запустить симуляцию.

После окончания симуляции, в папке с программой появится текстовый файл с результатами, зайдя в который, мы увидим КПД и приращение энергии пули. А так же промежуточные данные, такие как время, позиция снаряда, и ток во время этой позиции. Проанализировав результаты, можно пробовать следующую попытку, пока не добьемся оптимального результата.

Обычно результаты симуляции Femm расходятся с реальными, но без симуляции выйдет все еще хуже. После намотки катушки, возможно, просто понадобится немного подогнать параметры вручную, если хотите выжать максимум.

Для более подробного объяснения, имеется видео. Для наглядности, провода в видео используются тех же цветов, что и в схеме на картинке. Видео поделено на несколько частей поэтапной сборки, так, что сможет собрать даже новичок в электронике.

Корпус для Пушки Гаусса

После сборки ускоряющей части, можно сделать корпус. Корпус обычно каждый делает в меру своих возможностей. Как наиболее подходящий для большинства способ, была спроектирована 3D модель, которую можно распечатать на принтере.

Корпус спроектирован в виде двух половинок, для удобства печати на 3D принтере. В данном случае использовался PLA пластик.

Схему и Модель корпуса можно скачать с гугл диска по ссылке — Download

Процесс изготовления корпуса и испытания изделия, можно посмотреть на видео ниже.