【轨道炮】简单说下轨道炮的结构要求，并介绍一种镶嵌式的轨道炮结构。

  前段时间自己脑洞出的一个结构，测试后感觉不错，特来分享一下。

图片：4.gif

   （200j储能击穿易拉罐单面）


  胡言乱语（请选择性忽略）：我们先掏出右手来一个慢动作，如下图所示的是轨道炮的电流和磁感线的方向，红线代表连接电源正极的轨道，黑线代表连接电源负极的轨道，蓝色箭头表示的就是磁感线的方向。

图片：磁感线与磁斥力.png

      （原图截自《某科学的超电磁炮s》 楼主自行标注了电流和磁感线的方向）


  这时我们再掏出左手来一个慢动作，很显然，两条轨道之间会因为很大的反向电流和其产生的强磁场而出现很强的排斥力（紫色箭头），我用了曾经一门炮的参数进行计算（储能600j，轨道长5cm的小炮），两条导轨间的排斥力峰值可达到一千牛左右，这个数据也许可以让大家对斥力大概有一个概念，所以轨道炮要求两条轨道能够固定得相当可靠。下面是两个失败案例。

图片：21.png

图片：22.png

图片：11.png

图片：12.png

      （两组图，前一张为发射前的遗照，后一张为发射后的尸体）

 上面这俩失败案例一个是只用了502来固定轨道，一个是只用了热熔胶来固定轨道，在这之后我才意识到这些简单的胶水绝对不是什么很好的选择。。

  于是我就再仔细看了一些业余界的常见轨道炮结构。

图片：轨道炮.png

图片：轨道炮2.png

   （ 两图片均截自b站视频，上图视频标题为“自制电磁轨道炮 1.4KJ 美国发射实况”，下图为“暑假自制电磁炮（轨道炮）...尽量高清”）


  这两种结构其实我认为也可以说成是一种，在设计不极端的情况下肯定是足以满足强度要求的，但略显复杂，并且不方便快速拆装然后直观检查导轨，神书《电磁轨道炮的科学与技术》中说道：“导轨本身就是一种很好的检测手段”，观察导轨对于爱好者的实验分析也是一种相当重要的手段。于是我就开始思考强度足够并且能快速拆装，有可能更适合于进行多次实验的轨道炮结构。
  
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  我脑洞并进行简单测试的这种结构如下图所示，我管他叫做镶嵌轨，我认为这种结构拥有很多的优点，结构简单、强度高、拆装方便、加工方便。在微型和较小型的炮中和传统结构进行比较有着极大的优势。特别适合进行一些次数比较多的实验。实际上是相当简单的一种结构，所以我推荐大家以后做实验可以多用这种结构试试。

图片：IMG20151107203825.jpg

图片：IMG20151113154622.jpg

  下面是使用200j储能发射后的照片，实验后非常容易观察轨道（图中炮的出口处不小心被短路过一次所以可以看见有烧蚀的触点。）

图片：IMG20151114112905.jpg

图片：IMG20151114113229.jpg

  ps：其实原来在设计它的时候是下图这样想的。。后来因为我手工加工的时候偷了一下懒。。

图片：镶嵌轨图.png

这样的结构可以尝试一下做实验时在外层绕几匝线圈做增强和降低电流。而且也十分方便

BadboyFly：这样的结构可以尝试一下做实验时在外层绕几匝线圈做增强和降低电流。而且也十分方便回到原帖

嗯，我也这么认为，这种结构如果加增强线圈的话肯定对线圈也会有很好的固定作用。

估读症患者：嗯，我也这么认为，这种结构如果加增强线圈的话肯定对线圈也会有很好的固定作用。回到原帖

试着拿3d打印一个架子。。。不过我认为把轨道还是最好不要粘在上面，因为很可能会被电磁力弄下来。弄个或打印个槽卡在里面好。

以这口径和储能级别的轨道炮，3d打印的材料都满足这要求。

不错

BadboyFly：以这口径和储能级别的轨道炮，3d打印的材料都满足这要求。回到原帖

  用3d打印这我倒没想过，只用过pla材料，感觉炮壳应该要打印的比较厚或者用其他方法增加强度才行。    我这种结构是在手工制作的考虑下想出的，也许用3d打印的话还可以按照实际情况有很多更好的结构？……

  不过我现在在想规模稍微大一点的情况下用这种结构能不能成，前两天有个土豪同学买了一共1700+焦储能的薄膜电容准备和我一起玩。。

估读症患者：用3d打印这我倒没想过，只用过pla材料，感觉炮壳应该要打印的比较厚或者用其他方法增加强度才行。    我这种结构是在手工制作的考虑下想出的，也许用3d打印的话还可以按照实际情况有很多更好的结构？……

  不过我现在在想规模稍微大一点的情...回到原帖

不过3d打印的话应该能设计成直接插上就能用了，相比粘起来我更希望能卡死。因为两轨的电磁力冲击还是比较大的，在一定情况下还是会发生比较严重的弹性形变。一般胶水粘不好而且到时候说不定还会因为轨道弯曲卡着电枢。

BadboyFly：不过3d打印的话应该能设计成直接插上就能用了，相比粘起来我更希望能卡死。因为两轨的电磁力冲击还是比较大的，在一定情况下还是会发生比较严重的弹性形变。一般胶水粘不好而且到时候说不定还会因为轨道弯曲卡着电枢。回到原帖

  之前脑子里明明有想的结果忘说了。。我也感觉是卡着更好，这个实验一个比较重要的目的就是为了试一下这种结构的可行性。。所以弄的时候想着先随便试一下好了。。

  用胶水的结果就是一炮完了又要重新粘上。。如果要卡住的话只要给上下夹板靠内的表面都加上一层有一定厚度的塑料板就可以了，很方便。

图片：卡住导轨.JPG

膜拜大神，把轨道积木化确实是一个不错的创意。

我之前是直接打印出来。。。。插入轨道即可，尺寸具体根据设计要求确定。缺点还是只能承受娇小的压力，以及不适合直接高温的环境。

前排留名

又见估读妹

666，话说问一下，轨道炮的结构的问题，就是怎么保证完全平行，间隙一致

加工偷懒的结果就是还是要用胶水，不过胶水并不需要承受巨大斥力了

J20：666，话说问一下，轨道炮的结构的问题，就是怎么保证完全平行，间隙一致回到原帖

我的方法是加工的时候找些直的棍子之类的当基准。

额，我在想，可不可以这样，上面一块大的金属板，下面一块大的金属板，中间用两块亚克力板垫起来，然后用螺丝固定，这样轨道之间的间隔就是亚克力的厚度，并且很好加工，可靠性也很不错。原谅我没金属块，只好用石墨代替

我叫欧阳鑫：额，我在想，可不可以这样，上面一块大的金属板，下面一块大的金属板，中间用两块亚克力板垫起来，然后用螺丝固定，这样轨道之间的间隔就是亚克力的厚度，并且很好加工，可靠性也很不错。原谅我没金属块，只好用石墨代替回到原帖

欧阳这种结构不错啊，值得一试，我觉得可以专门试验下这种结构怕不怕斥力造成的弹性形变。如果不怕的话很多时候用这种结构在加工上就会变得很简单了。

我叫欧阳鑫：额，我在想，可不可以这样，上面一块大的金属板，下面一块大的金属板，中间用两块亚克力板垫起来，然后用螺丝固定，这样轨道之间的间隔就是亚克力的厚度，并且很好加工，可靠性也很不错。原谅我没金属块，只好用石墨代替回到原帖

期待欧阳能对这个结构试验一下啊。

弹丸导电结构是什么样子的?导轨是什么材料的?感觉200j烧蚀应该比较轻.

mjeva：弹丸导电结构是什么样子的?导轨是什么材料的?感觉200j烧蚀应该比较轻.回到原帖

固体电枢。。然后导轨是捡来的黄铜，纯粹因为方便锡焊才用的。烧蚀确实很小。

估读症患者：期待欧阳能对这个结构试验一下啊。回到原帖

但是并没有合适的蛋蛋，轨道也是石墨。。斥力的话完全可以用大块厚的金属板来加固，亚克力只是为了绝缘

估读症患者：固体电枢。。然后导轨是捡来的黄铜，纯粹因为方便锡焊才用的。烧蚀确实很小。回到原帖

碳刷材质的弹丸+钨铜电极(这个配方来自淘宝)据说200j基本没有什么烧蚀,就是电阻太大了,我估计都生热了.

我叫欧阳鑫：但是并没有合适的蛋蛋，轨道也是石墨。。斥力的话完全可以用大块厚的金属板来加固，亚克力只是为了绝缘回到原帖

小提示，因为你这个结构可以夹紧，中间垫个长紫铜片电阻就会很小了

你确定是200j我怎么觉得是196j（滑稽）

mjeva：碳刷材质的弹丸+钨铜电极(这个配方来自淘宝)据说200j基本没有什么烧蚀,就是电阻太大了,我估计都生热了.回到原帖

我觉得不能吊死在减轻烧蚀这棵树上。

entropy：你确定是200j我怎么觉得是196j（滑稽）回到原帖

不知道你怎么会说是196j，其实不止200j，还要出头十几焦左右。

估读症患者：不知道你怎么会说是196j，其实不止200j，还要出头十几焦左右。回到原帖

好吧其实是224j记错了。。。。

我叫欧阳鑫：但是并没有合适的蛋蛋，轨道也是石墨。。斥力的话完全可以用大块厚的金属板来加固，亚克力只是为了绝缘回到原帖

你说的方案神书电磁轨道炮的科学与技术中也有讲到，绝缘体上下方是钢夹板，强度非常高，但其实我们这点蓄能pc板强度足矣

围观围观

   进来看看，哈哈。