Działo Gaussa
Z Wikipedii
Działo Gaussa - urządzenie działające na zasadzie podobnej do solenoidu, rozpędza wykonane z ferromagnetyka lub przewodnika elektrycznego przedmioty przy użyciu pola magnetycznego wytworzonego prądem elektrycznym.
Jego najważniejszym elementem jest cewka z drutu miedzianego nawinięta na rurkę z plastiku lub szkła. Przepływający prąd wytwarza pole elektromagnetyczne, które rozpędza kawałek ferromagnetyku.
Spis treści |
[edytuj] Działo Gaussa vs. Coilgun
Nazwa Działo Gaussa nawiązuje do Carla Friedricha Gaussa, który dokonał matematycznego opisu elektromagnetycznego oddziaływania i zastosowania tego oddziaływania w magnetycznych akceleratorach. Niektóre źródła rozróżniają Działo Gaussa od en:Coilgun. Obydwa urządzenia działają na zasadzie oddziaływania magnetycznego, jednakże różnią się, a mianowicie: w Dziale Gaussa stosuje się elektromagnesy, podczas gdy coilgun wyposażony jest w solenoid.[1]
[edytuj] Budowa i zasada działania
Elementy działa magnetycznego:
- lufa wykonana z materiału niemagnetycznego,
- solenoid nawinięty na lufę, wytwarzający pole magnetyczne,
- bateria kondensatorów gromadząca energię niezbędną do wyrzucenia pocisku,
- sterownik półprzewodnikowy wyzwalający rozładowanie kondensatora przez cewkę i wyrzucenie pocisku
W chwili oddawania strzału tzn. wtedy, gdy sterownik zaczyna przewodzić, następuje rozładowanie kondensatora przez cewkę. W czasie kilku (kilkunastu) milisekund bateria kondensatorów rozładowuje się dużym prądem przez cewkę, wskutek czego powstaje silny impuls magnetyczny. Pocisk umiejscowiony na jednym końcu cewki (lub nawet kilka centymetrów poza nią) jest wciągany do lufy i zaczyna gwałtownie przyspieszać. Dokładnie w środku cewki siła przyspieszająca przestaje działać. Działo magnetyczne powinno być tak skonstruowane, aby prąd w cewce przestał płynąć od momentu, gdy pocisk osiągnie środek cewki, w przeciwnym razie przy dalszym ruchu będzie hamowany.
[edytuj] Obliczenia
Energia zgromadzona w baterii kondensatorów:
Oczekiwana energia kinetyczna pocisku:
Oczekiwana prędkość pocisku:
Sprawność energetyczna działa Gaussa jest bardzo mała (kilka procent), zatem podane wyżej oczekiwane wartości energii kinetycznej pocisku i jego prędkości są wielkościami maksymalnymi przy założeniu 100% sprawności przemiany. W praktyce są znacznie mniejsze.
[edytuj] Przypisy
- ↑ B. N. Turman and R. J. Kaye, EM Mortar Technology Development For Indirect Fire, Sandia National Laboratories, Albuquerque, NM, 87185-1182
[edytuj] Linki zewnętrzne
- Zasada działania działa Gaussa w praktyce na przykładzie pistoletów [1]
