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柱状重接炮原理实验

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#楼主# 2016-11-20

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题外话。。最近发生了很多事情所以就单纯引用文献和实验
自电热59d完工后就没怎么搞过电炮上的东西。在这里也秀一下我静改动的电热59d跟日本网友的电磁坦克对干
(终于把电热做到34j储能,轨道炮做到67J。轨道炮考虑装上新的坦克)


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通常的电磁炮分成三种 轨道炮、线圈炮、重接炮,而实际上电磁炮只有两种 轨道炮、线圈炮。
因为重接炮是一种特殊的线圈炮。所以《电炮原理》上作者才把它特地的分开放在线圈炮后面归成一类。
它的特殊并不是表现在结构上,它结构上和线圈炮并无差异。而原理则还是电磁感应和安培力,属于一种感应线圈炮。
重接炮的“重”不是读zhong 而是读 chong, 重接这个词是拿来这种感应线圈炮的磁场的。
它描述的是:由于弹丸带有持续电流,弹丸产生的磁场经过加速线圈的时候好像把加速线圈的磁场“截断”了,然后很抽象的和下一个线圈磁场重接。或者当弹丸尾端离开线圈前,因为前面的“截断”。所以线圈磁场表现出直观的复原和重接。这种“重接现象”。
两种典型的重接炮

柱状重接炮

板状重接炮

柱状重接炮结构上和柱状感应线圈炮基本一样(指发射柱状电枢的感应线圈炮,因为控制方式的不同又可以分为几类。但是研究起来基本一样,所以我称这类线圈炮叫柱状感应线圈炮),只是电枢分为实心和空心的区别。或者说就是磁阻线圈炮的电枢换成非铁磁材料的良导体。

板状重接炮的结构实际上和某些电磁弹射一样,而板状重接炮发展方向也包括了电磁弹射。一般的电磁弹射实际上是异步感应电动机展开演变成的,也就是异步感应线圈炮的平面线圈版。(因为这种方案的成本相对更低,控制容易性价比高。)
所以重接炮只是一种磁场特殊的感应线圈炮而已。

在《电炮原理》之所以分开讲还有另外一个原因,那就是尊重发明者。

而且发明者也申请了专利并且在ieee上发表了文章。具体可以上ieee还有谷歌专利中翻到(这个专利貌似已经过期了)
至于这个炮有没有人做出来,其实很早以前我发过sandia实验室的那堆柱状感应线圈炮的文献里面就有。而且从文献中可以得知的是已经开始使用并且尝试代替某些用途的东西。而《电炮原理》中也提到很早很早以前sandia的重接炮部分实验。说不定现在已经在发射榴弹炮之类的尝试了。

然后我这里还有一份1991年的柱状重接炮的实验文献,这篇文献也在《电炮原理》中引用。
电炮原理、柱状重接炮参考文献5 Design and performance of a multi-stage cylindrical rec (513 KB, 下载次数: 0)


所以重接炮就是一个特殊磁场现象的感应线圈炮
在这里有人会说根据书上讲的重接炮不是用安培力发射吗?而感应线圈炮是靠楞次定律。
然而楞次定律只不过是让电枢上产生与驱动线圈电流方向相反的电流罢了。
根据 安培定则(一)用右手握住通电导体,当大拇指的方向是电流方向的时候。剩余四指的方向即是磁感线环绕的方向。
以I2做参考 那么当两条电流方向相同的导线相邻时,根据安培(一)I2的磁感线穿过I2。这时用左手定则I1受向I2的安培力,同理I2也会因为I1的磁场而受向I1的安培力。



以I2做参考当电流方向相反时,I2的磁感线穿过I1。根据左手定则 这时I1受向外的安培力,同理因为I1的磁场 I2 也会同样受向外的力。


这才是感应线圈炮的发射原理,所以重接炮和感应线圈炮的发射原理是一致的。
对于电枢带电流,电枢要初速。对于柱状重接炮而言单级的情况下并不需要初速,就可以产生重接现象。对于板状而言就需要初速才能产生。
而电枢带电流,不过是在多级情况下上级驱动线圈在电枢上激励产生的电流罢了。它影响着板状的重接现象。
实验
其实在两年前我就试验过柱状感应线圈炮,最近在mt里也有帖子(https://bbs.makertime.org/read-498
因为事情比较多,所以就不做优化等实验了。只是简单的结构原理验证。电容器:还是刚刚帖子那个(1000v 230uf)发射电压:900V





由于只是简单实验,所以拿起绝缘胶带和漆包线简单的在电枢上缠了几圈做驱动线圈。大概四层左右。


电枢为10mm的铝棒切成


gif
加速位置


在柱状重接炮中实际上整个线圈都可以加速电枢,因为加速力的角度问题,所以在图c的时候合力是最大的,所以要配合电流曲线。最好给线圈合理的电感量或者合理的电容使电流在图c的时候获得最大值。以便得到最大的作用力。在单级的时候应该根据这点给电枢放置最佳位置,或者调节线圈阻抗或电容量。
然而重接炮可能由于这种结构加速距离长的原因。在电枢上产生的焦耳热也就很容易的表现出来了。
发射前

发射后
升温看起来夸张,这不止是电枢材料的问题。这个和线圈设计还有工艺有关。这驱动线圈的工艺和参数还有待优化。(优化的内容日后再发帖)

http://player.youku.com/player.php/sid/XMTgyNzIyNzI2OA==/v.swf
转载标明出处(https://bbs.makertime.org/read-620
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法式油炸 发表于 2016-11-20 18:28:44
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qwsxmkoi 发表于 2016-11-21 18:24:20
为什么初始就有40.5摄氏度………你是在撒哈拉吗?
(说实话,我真觉得电炮原理那样分类不太好,有些小白看了就会以为是单独的)
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BadboyFly 发表于 2016-11-21 20:12:54
[quote=qwsxmkoi,2994]为什么初始就有40.5摄氏度………你是在撒哈拉吗?
(说实话,我真觉得电炮原理那样分类不太好,有些小白看了就会以为是单独的)[/quote] 为什么那么大的图你就看不到呢?咩嘢事啊
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ls.ls 发表于 2016-11-21 20:57:01
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qwsxmkoi 发表于 2016-11-22 13:07:54
[quote=BadboyFly,2995]为什么那么大的图你就看不到呢?咩嘢事啊[/quote] 不不不,我不是说我看不到,我也不是说这个帖子……我是说电炮原理的分类
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三水合番 发表于 2016-11-27 19:51:04
楼主帖子里的实验,好像对说明柱状重接炮的原理没啥作用吧?前半篇帖子里关于柱状重接炮原理的讨论,好像也并不需要用后面的实验来验证……
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BadboyFly 发表于 2016-11-28 17:40:20
[quote=三水合番,3024]楼主帖子里的实验,好像对说明柱状重接炮的原理没啥作用吧?前半篇帖子里关于柱状重接炮原理的讨论,好像也并不需要用后面的实验来验证……[/quote] 就是告诉你重接并不是什么特别的电炮,只不过是个磁场特殊的感应罢了。做出柱状感应基本上就可以做出柱状重接。
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齐天大圣 发表于 2016-12-8 16:42:56
有空做个电枢试试
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