• Название:

    Несмотря на относительно скромные размеры

  • Размер: 0.04 Мб
  • Формат: DOC
  • или



Несмотря на относительно скромные размеры, пистолет Гаусса – это самое серьезное оружие, которое мы когда-либо строили.
Начиная с самых ранних этапов его изготовления, малейшая неосторожность в обращении с устройством или отдельными его компонентами может привести к поражению электрическим током.
Будьте внимательны!

Главный силовой элемент нашей пушки – катушка индуктивности

Рентген пушки Гаусса

Расположение контактов на зарядном контуре одноразового фотоаппарата Kodak Обладать оружием, которое даже в компьютерных играх можно найти только в лаборатории сумасшедшего ученого или возле временного портала в будущее, – это круто.
Наблюдать, как равнодушные к технике люди невольно фиксируют на устройстве взгляд, а заядлые геймеры спешно подбирают с пола челюсть, – ради этого стоит потратить денек на сборку пушки Гаусса.

Как водится, начать мы решили с простейшей конструкции – однокатушечной индукционной пушки.
Эксперименты с многоступенчатым разгоном снаряда оставили опытным электронщикам, способным построить сложную систему коммутации на мощных тиристорах и точно настроить моменты последовательного включения катушек.
Вместо этого мы сконцентрировались на возможности приготовления блюда из повсеместно доступных ингредиентов.
Итак, чтобы построить пушку Гаусса, прежде всего придется пробежаться по магазинам.
В радиомагазине нужно купить несколько конденсаторов с напряжением 350–400 В и общей емкостью 1000–2000 микрофарад, эмалированный медный провод диаметром 0,8 мм, батарейные отсеки для Кроны и двух 1,5-вольтовых батареек типа С, тумблер и кнопку.
В фототоварах возьмем пять одноразовых фотоаппаратов Kodak, в автозапчастях – простейшее четырехконтактное реле от Жигулей, в продуктах – пачку соломинок для коктейлей, а в игрушках – пластмассовый пистолет, автомат, дробовик, ружье или любую другую пушку, которую вы захотите превратить в оружие будущего.

Мотаем на ус

Главный силовой элемент нашей пушки – катушка индуктивности.
С ее изготовления стоит начать сборку орудия.
Возьмите отрезок соломинки длиной 30 мм и две большие шайбы (пластмассовые или картонные), соберите из них бобину с помощью винта и гайки.
Начните наматывать на нее эмалированный провод аккуратно, виток к витку (при большом диаметре провода это довольно просто).
Будьте внимательны, не допускайте резких перегибов провода, не повредите изоляцию.
Закончив первый слой, залейте его суперклеем и начинайте наматывать следующий.
Поступайте так с каждым слоем.
Всего нужно намотать 12 слоев.
Затем можно разобрать бобину, снять шайбы и надеть катушку на длинную соломинку, которая послужит стволом.
Один конец соломинки следует заглушить.
Готовую катушку легко проверить, подключив ее к 9-вольтовой батарейке: если она удержит на весу канцелярскую скрепку, значит, вы добились успеха.
Можно вставить в катушку соломинку и испытать ее в роли соленоида: она должна активно втягивать в себя отрезок скрепки, а при импульсном подключении даже выбрасывать ее из ствола на 20–30 см.

Препарируем ценности

Для формирования мощного электрического импульса как нельзя лучше подходит батарея конденсаторов (в этом мнении мы солидарны с создателями самых мощных лабораторных рельсотронов).
Конденсаторы хороши не только большой энергоемкостью, но и способностью отдать всю энергию в течение очень короткого времени, до того как снаряд достигнет центра катушки.
Однако конденсаторы необходимо как-то заряжать.
К счастью, нужное нам зарядное устройство есть в любом фотоаппарате: конденсатор используется там для формирования высоковольтного импульса для поджигающего электрода вспышки.
Лучше всего нам подходят одноразовые фотоаппараты, потому что конденсатор и зарядка – это единственные электрические компоненты, которые в них есть, а значит, достать зарядный контур из них проще простого.

Разборка одноразового фотоаппарата – это этап, на котором стоит начать проявлять осторожность.
Вскрывая корпус, старайтесь не касаться элементов электрической цепи: конденсатор может сохранять заряд в течение долгого времени.
Получив доступ к конденсатору, первым делом замкните его выводы отверткой с ручкой из диэлектрика.
Только после этого можно касаться платы, не опасаясь получить удар током.
Удалите с зарядного контура скобы для батарейки, отпаяйте конденсатор, припаяйте перемычку к контактам кнопки зарядки – она нам больше не понадобится.
Подготовьте таким образом минимум пять зарядных плат.
Обратите внимание на расположение проводящих дорожек на плате: к одним и тем же элементам схемы можно подключиться в разных местах.

Расставляем приоритеты

Подбор емкости конденсаторов – это вопрос компромисса между энергией выстрела и временем зарядки орудия.
Мы остановились на четырех конденсаторах по 470 микрофарад (400 В), соединенных параллельно.
Перед каждым выстрелом мы в течение примерно минуты ждем сигнала светодиодов на зарядных контурах, сообщающих, что напряжение в конденсаторах достигло положенных 330 В. Ускорить процесс заряда можно, подключая к зарядным контурам по несколько 3-вольтовых батарейных отсеков параллельно.
Однако стоит иметь в виду, что мощные батареи типа С обладают избыточной силой тока для слабеньких фотоаппаратных схем.
Чтобы транзисторы на платах не сгорели, на каждую 3-вольтовую сборку должно приходиться 3–5 зарядных контуров, подключенных параллельно.
На нашем орудии к зарядкам подключен только один батарейный отсек.
Все остальные служат в качестве запасных магазинов.

Определяем зоны безопасности

Мы никому не посоветуем держать под пальцем кнопку, разряжающую батарею 400-вольтовых конденсаторов.
Для управления спуском лучше установить реле.
Его управляющий контур подключается к 9-вольтовой батарейке через кнопку спуска, а управляемый включается в цепь между катушкой и конденсаторами.
Правильно собрать пушку поможет принципиальная схема.
При сборке высоковольтного контура пользуйтесь проводом сечением не менее миллиметра, для зарядного и управляющего контуров подойдут любые тонкие провода.
Проводя эксперименты со схемой, помните: конденсаторы могут иметь остаточный заряд.
Прежде чем прикасаться к ним, разряжайте их коротким замыканием.

Подводим итог

Процесс стрельбы выглядит так: включаем тумблер питания; дожидаемся яркого свечения светодиодов; опускаем в ствол снаряд так, чтобы он оказался слегка позади катушки; выключаем питание, чтобы при выстреле батарейки не отбирали энергию на себя; прицеливаемся и нажимаем на кнопку спуска.
Результат во многом зависит от массы снаряда.
Нам с помощью короткого гвоздя с откусанной шляпкой удалось прострелить банку с энергетическим напитком, которая взорвалась и залила фонтаном полредакции.
Затем очищенная от липкой газировки пушка запустила гвоздь в стену с расстояния в полсотни метров.
А сердца поклонников фантастики и компьютерных игр наше орудие поражает без всяких снарядов.
Август 2008 | Автор:

Сергей Апресов Сергей Коноплев
Многоступенчатая мощь Освоившись с простой однокатушечной схемой, можно испытать свои силы в постройке многоступенчатого орудия – ведь именно такой должна быть настоящая пушка Гаусса.
В качестве коммутирующего элемента для низковольтных схем (сотни вольт) идеально подходят тиристоры (мощные управляемые диоды), для высоковольтных (тысячи вольт) – управляемые искровые разрядники.
Сигнал на управляющие электроды тиристоров или разрядников будет посылать сам снаряд, пролетая мимо фотоэлементов, установленных в стволе между катушками.
Момент выключения каждой катушки будет всецело зависеть от питающего ее конденсатора.
Будьте внимательны: избыточное увеличение емкости конденсатора при заданном импедансе катушки может увеличить длительность импульса.
Это в свою очередь может привести к тому, что после прохождения снарядом центра соленоида катушка останется включенной и замедлит движение снаряда.
Детально отследить и оптимизировать моменты включения и выключения каждой катушки, а также измерить скорость движения снаряда поможет осциллограф