Електромагнітна гармата гауса на мікроконтролері. Потужна гармата гауса своїми руками Отже, для виготовлення Гармата Гауса нам буде потрібно

По-перше, редакція Science Debate вітає всіх артилеристів і ракетників! Адже сьогодні 19 листопада – День ракетних військ і артилерії. 72 роки тому, 19 листопада 1942 року з найпотужнішою артилерійської підготовки почався контрнаступ Червоної Армії в ході Сталінградської Битви.

Саме тому ми сьогодні приготували для вас публікацію, присвячену гармат, але не звичайним, а гармат Гаусса!

Чоловік, навіть ставши дорослим, в душі залишається хлопчиськом, ось тільки іграшки у нього змінюються. Комп’ютерні ігри стали справжнім порятунком для солідних дядьків, які в дитинстві не дограли в «войнушку» і тепер мають можливість надолужити згаяне.

У комп’ютерних бойовиків часто зустрічається футуристичне зброю, яке не зустрінеш в реальному житті – знаменита гармата Гауса, яку може підкинути якийсь божевільний професор або її випадково можна відшукати в секретній хроніці.

А чи можливо обзавестися Гаусс-гарматою в реалі?

Виявляється можна, і зробити це не так складно, як може здатися на перший погляд. Давайте, скоріше, з’ясуємо, що таке гармата Гауса в класичному розумінні. Гармата Гауса – це зброя, в якому використовується метод електромагнітного прискорення мас.

В основі конструкції цієї грізної зброї лежить соленоїд – циліндрична обмотка з проводів, де довжина проводу у багато разів більше діаметру обмотки. Коли буде подано електричний струм, в порожнині котушки (соленоїда) виникне сильне магнітне поле. Воно втягне снаряд всередину соленоїда.

Якщо в момент, коли снаряд дійде до центру, прибрати напругу, то магнітне поле не завадить рухатися тілу за інерцією, і воно вилетить з котушки.

Збираємо Гаусс-гармату в домашніх умовах

Для того щоб створити гармату Гаусса своїми руками, нам для початку, знадобиться котушка індуктивності. На бобіну акуратно намотайте емальований провід, без різких перегинів, щоб ні в якому разі не пошкодити ізоляцію.

Перший шар, після намотування, залийте суперклеєм, почекайте, поки він висохне, і приступайте до наступного шару. Таким же чином потрібно намотати 10-12 шарів. Готову котушку надягаємо на майбутній стовбур зброї. На один з його країв слід надіти заглушку.

Для того щоб отримати сильний електричний імпульс, відмінно підійде батарея конденсаторів. Вони здатні віддавати накопичену енергію протягом короткого часу, поки куля дійде до середини котушки.

Для зарядки конденсаторів знадобиться зарядний пристрій. Відповідне пристрій є в фотографічних апаратах, воно служить для виникнення спалаху. Звичайно, мова не йде про дорогої моделі, яку ми будемо препарувати, але одноразові «Кодаки» згодяться.

До того ж в них, крім зарядки та конденсатора, інших електроелементів немає. Розбираючи фотоапарат, будьте обережні, щоб вас не вдарило електричним струмом. З пристрою для зарядки сміливо видаляйте скоби для батарейок, відпаяти конденсатор.

Таким чином, потрібно підготувати приблизно 4-5 плат (можна більше, якщо бажання і можливості дозволяють). Питання вибору конденсатора змушує зробити вибір між потужністю пострілу і часом, який знадобиться для зарядки. Велика ємність конденсатора вимагає і більшого відрізка часу, знижуючи скорострільність, так що доведеться шукати компроміс.

Світлодіодні елементи, встановлені на зарядні контури, сигналізують світлом про те, що необхідний рівень зарядки досягнуто. Звичайно, можна підключити додаткові зарядні контури, але не перестарайтеся, щоб не спалити ненароком транзистори на платах. Для того щоб розрядити батарею, в цілях безпеки краще всього встановити реле.

Керуючий контур підключаємо до батарейці через кнопку спуска, а керований – в ланцюг, між котушкою і конденсаторами. Для того щоб зробити постріл, необхідно подати живлення на систему, і, після світлового сигналу, зарядити зброю. Харчування відключаємо, прицілюємося і стріляємо!

Якщо процес вас захопив, а отриманої потужності замало, то ви можете приступити до створення багатоступеневої гармати Гаусса, адже вона повинна бути саме такою.

Привіт друзі! Напевно хтось з вас вже колись читав або особисто стикався з електромагнітним прискорювачем Гаусса, який більш відомий під «Гармата Гауса».

Традиційна Гаусс гармата будується із застосуванням важкодоступних або досить дорогих конденсаторів великої ємності, також для здійснення правильної зарядки і пострілу потрібна деяка обв’язування (діоди, тиристори і так далі). Це може бути досить складно для людей, які нічого не розуміють в радіоелектроніці, але бажання поекспериментувати не дає сидіти на місці. У цій статті я спробую детально розповісти про принцип роботи гармати і про те, як можна зібрати спрощений до мінімуму прискорювач Гаусса.

Головною частиною гармати є котушка. Як правило її мотають самостійно на будь-якому діелектричному немагнітному стрижні, який в діаметрі несильно перевищує діаметр снаряда. У запропонованій конструкції котушку можна намотати навіть «на око», бо принцип дії просто не дозволяє зробити ніяких розрахунків. Досить добути мідний або алюмінієвий дріт діаметром 0.2-1 мм в лакової або силіконовій ізоляції і намотати на стовбурі 150-250 витків так, щоб довжина намотування одного ряду була приблизно 2-3 см. Можна використовувати і готовий соленоїд.

При проходженні електричного струму через котушку в ній виникає магнітне поле. Простіше кажучи, котушка перетворюється в електромагніт, який втягує залізний снаряд, а щоб він не залишався в котушці, під час його входження в соленоїд потрібно просто відключити подачу струму.

У класичних гарматах це досягається за рахунок точних розрахунків, застосування тиристорів і інших компонентів, які «обріжуть» імпульс в потрібний момент. Ми ж просто будемо розривати ланцюг «коли вийде». Для екстреного розривання електричного кола в побуті використовують плавкі запобіжники, їх можна використовувати в нашому проекті, проте доцільніше замінити їх лампочками від ялинкової гірлянди. Вони розраховані на харчування низькою напругою, тому при харчуванні від мережі 220В миттєво перегорають і розривають ланцюг.

Готове пристрій складається всього з трьох деталей: котушки, мережевого кабелю і лампочки, підключеної послідовно котушці.

Багато хто погодиться, що використання гармати в такому вигляді вкрай незручно і неестетично, а часом навіть дуже небезпечно. Тому я змонтував пристрій на невеликому клаптику фанери. Для котушки встановив окремі клеми. Це дає можливість швидко змінювати соленоїд і експериментувати з різними варіантами. Для лампочки я встановив два тонких обрізаних цвяха. Кінці проводів лампочки просто обкручуються навколо них, тому лампочка змінюється дуже швидко. Зверніть увагу, що сама колба знаходиться в спеціально зроблене отворі.

Справа в тому, що при пострілі відбувається великий спалах і іскри, тому я вважав за потрібне трохи відвести вниз цю «струмінь».

Швидкість вильоту снаряда тут досить велика, але навіть папір він пробиває з працею, іноді залізні кулі забиваються в пінопласт.

При бажанні, можна подивитися моє відео до цієї

Всім привіт. У цій статті розглянемо, як виготовити портативну електромагнітну гармату Гаусса, зібрану із застосуванням мікроконтролера. Ну, щодо гармати Гаусса я, звичайно, погарячкував, але те, що це – електромагнітна гармата, немає сумніву.Цей пристрій на мікроконтролері було розроблено для того, щоб навчити початківців програмування мікроконтролерів на прикладі конструювання електромагнітної гармати своїми рукамі.Разберем деякі конструктивні моменти як в самій електромагнітної гармати Гаусса, так і в програмі для мікроконтролера.

З самого початку потрібно визначитися з діаметром і довжиною ствола самої гармати і матеріалом, з якого вона буде виготовлена. Я застосував пластиковий футляр діаметром 10 мм з-під ртутного термометра, оскільки він у мене валявся без діла. Ви можете використовувати будь-який доступний матеріал, що володіє не феромагнітними властивостями. Це скло, пластик, мідна трубка і т. Д. Довжина стовбура може залежати від кількості застосовуваних електромагнітних котушок. У моєму випадку використовується чотири електромагнітних котушки, довжина ствола склала двадцять сантиметрів.

Що стосується діаметру застосовуваної трубки, то в процесі роботи електромагнітна гармата показала, що потрібно враховувати діаметр стовбура щодо застосовуваного снаряда. Простіше кажучи, діаметр стовбура не повинен набагато перевищувати діаметр застосовуваного снаряда. В ідеалі, стовбур електромагнітної гармати повинен підходити під сам снаряд.

Матеріалом для створення снарядів послужила вісь від принтера діаметром п’ять міліметрів. З даного матеріалу і були виготовлені п’ять болванок довжиною 2,5 сантиметра. Хоча також можна застосовувати сталеві болванки, скажімо, з дроту або електрода – що знайдеться.

Потрібно приділити увагу і вазі самого снаряда. Вага по можливості повинен бути невеликим. Мої снаряди злегка важкуваті вийшли.

Перед створенням даної гармати були проведені експерименти. Як стволу застосовувалась порожня паста від ручки, як снаряд – голка. Голка з легкістю пробивала обкладинку журналу, встановленого неподалік від електромагнітної гармати.

Оскільки оригінальна електромагнітна гармата Гауса будується за принципом заряду конденсатора великою напругою, близько трьохсот вольт, то в цілях безпеки початківцям радіоаматорам слід живити її низькою напругою, близько двадцяти вольт. Низька напруга призводить до того, що дальність польоту снаряда не дуже велика. Але знову ж таки, все залежить від кількості вживаних електромагнітних котушок. Чим більше електромагнітних котушок застосовується, тим більше виходить прискорення снаряда в електромагнітної гармати. Також мають значення діаметр стовбура (чим менше діаметр стовбура, тим снаряд летить далі) і якість намотування безпосередньо самих електромагнітних котушок. Мабуть, електромагнітні котушки – найголовніше в пристрої електромагнітної гармати, на це потрібно звернути серйозну увагу, щоб домогтися максимального польоту снаряда.

Я приведу параметри своїх електромагнітних котушок, у вас вони можуть бути іншими. Котушка намотується проводом діаметром 0,2 мм. Довжина намотування шару електромагнітної котушки становить два сантиметри і містить шість таких рядів. Кожен новий шар я не ізолював, а починав намотування нового шару на попередній. Через те, що електромагнітні котушки живляться низькою напругою, вам потрібно отримати максимальну добротність котушки. Тому все витки наметовому щільно один одному, виток до витка.

Що стосується подає пристрою, то тут особливі пояснення не потрібні. Все паялось з відходів фольгованого текстоліту, що залишився від виробництва друкованих плат. На малюнках все докладно відображено. Серцем подає пристрою є сервопривід SG90, керований мікроконтролером.

Подає шток виготовлений із сталевого прута діаметром 1,5 мм, на кінці штока запаяна гайка м3 для зчеплення з сервоприводом. На гойдалці сервоприводу для збільшення плеча встановлена ​​загнута з двох кінців мідний дріт діаметром 1,5 мм.

Даного нехитрого пристрою, зібраного з підручних матеріалів, цілком вистачає, щоб подати снаряд в стовбур електромагнітної гармати. Подає шток повинен повністю виходити з завантажувального магазину. В якості направляючої для подає штока послужила тріснута латунна стійка з внутрішнім діаметром 3 мм і довжиною 7 мм. Шкода було викидати, ось і стало в нагоді, власне, як і шматочки фольгованого текстоліту.

Програма для мікроконтролера atmega16 створювалася в AtmelStudio, і є повністю відкритим проектом для вас. Розглянемо деякі настройки в програмі мікроконтролера, які доведеться зробити. Для максимально ефективної роботи електромагнітної гармати вам знадобиться налаштувати в програмі час роботи кожної електромагнітної котушки. Налаштування проводиться по порядку. Спочатку підпоюють в схему першу котушку, всі інші не підключаєте. Задаєте в програмі час роботи (в мілісекундах).

PORTA | = (1 Електромагнітна гармата Гауса на мікроконтролері

• Розробка робототехніки

Всім привіт. У цій статті розглянемо, як виготовити портативну електромагнітну гармату Гаусса, зібрану із застосуванням мікроконтролера. Ну, щодо гармати Гаусса я, звичайно, погарячкував, але те, що це – електромагнітна гармата, немає сумніву. Цей пристрій на мікроконтролері було розроблено для того, щоб навчити початківців програмування мікроконтролерів на прикладі конструювання електромагнітної гармати своїми рукамі.Разберем деякі конструктивні моменти як в самій електромагнітної гармати Гаусса, так і в програмі для мікроконтролера.

З самого початку потрібно визначитися з діаметром і довжиною ствола самої гармати і матеріалом, з якого вона буде виготовлена. Я застосував пластиковий футляр діаметром 10 мм з-під ртутного термометра, оскільки він у мене валявся без діла. Ви можете використовувати будь-який доступний матеріал, що володіє не феромагнітними властивостями. Це скло, пластик, мідна трубка і т. Д. Довжина стовбура може залежати від кількості застосовуваних електромагнітних котушок. У моєму випадку використовується чотири електромагнітних котушки, довжина ствола склала двадцять сантиметрів.

Що стосується діаметру застосовуваної трубки, то в процесі роботи електромагнітна гармата показала, що потрібно враховувати діаметр стовбура щодо застосовуваного снаряда. Простіше кажучи, діаметр стовбура не повинен набагато перевищувати діаметр застосовуваного снаряда. В ідеалі, стовбур електромагнітної гармати повинен підходити під сам снаряд.

Матеріалом для створення снарядів послужила вісь від принтера діаметром п’ять міліметрів. З даного матеріалу і були виготовлені п’ять болванок довжиною 2,5 сантиметра. Хоча також можна застосовувати сталеві болванки, скажімо, з дроту або електрода – що знайдеться.

Потрібно приділити увагу і вазі самого снаряда. Вага по можливості повинен бути невеликим. Мої снаряди злегка важкуваті вийшли.

Перед створенням даної гармати були проведені експерименти. Як стволу застосовувалась порожня паста від ручки, як снаряд – голка. Голка з легкістю пробивала обкладинку журналу, встановленого неподалік від електромагнітної гармати.

Оскільки оригінальна електромагнітна гармата Гауса будується за принципом заряду конденсатора великою напругою, близько трьохсот вольт, то в цілях безпеки початківцям радіоаматорам слід живити її низькою напругою, близько двадцяти вольт. Низька напруга призводить до того, що дальність польоту снаряда не дуже велика. Але знову ж таки, все залежить від кількості вживаних електромагнітних котушок. Чим більше електромагнітних котушок застосовується, тим більше виходить прискорення снаряда в електромагнітної гармати. Також мають значення діаметр стовбура (чим менше діаметр стовбура, тим снаряд летить далі) і якість намотування безпосередньо самих електромагнітних котушок.Мабуть, електромагнітні котушки – найголовніше в пристрої електромагнітної гармати, на це потрібно звернути серйозну увагу, щоб домогтися максимального польоту снаряда.

Я приведу параметри своїх електромагнітних котушок, у вас вони можуть бути іншими. Котушка намотується проводом діаметром 0,2 мм. Довжина намотування шару електромагнітної котушки становить два сантиметри і містить шість таких рядів. Кожен новий шар я не ізолював, а починав намотування нового шару на попередній. Через те, що електромагнітні котушки живляться низькою напругою, вам потрібно отримати максимальну добротність котушки. Тому все витки наметовому щільно один одному, виток до витка.

Що стосується подає пристрою, то тут особливі пояснення не потрібні. Все паялось з відходів фольгованого текстоліту, що залишився від виробництва друкованих плат. На малюнках все докладно відображено. Серцем подає пристрою є сервопривід SG90, керований мікроконтролером.

Подає шток виготовлений із сталевого прута діаметром 1,5 мм, на кінці штока запаяна гайка м3 для зчеплення з сервоприводом. На гойдалці сервоприводу для збільшення плеча встановлена ​​загнута з двох кінців мідний дріт діаметром 1,5 мм.

Даного нехитрого пристрою, зібраного з підручних матеріалів, цілком вистачає, щоб подати снаряд в стовбур електромагнітної гармати. Подає шток повинен повністю виходити з завантажувального магазину. В якості направляючої для подає штока послужила тріснута латунна стійка з внутрішнім діаметром 3 мм і довжиною 7 мм. Шкода було викидати, ось і стало в нагоді, власне, як і шматочки фольгованого текстоліту.

Програма для мікроконтролера atmega16 створювалася в AtmelStudio, і є повністю відкритим проектом для вас. Розглянемо деякі настройки в програмі мікроконтролера, які доведеться зробити. Для максимально ефективної роботи електромагнітної гармати вам знадобиться налаштувати в програмі час роботи кожної електромагнітної котушки. Налаштування проводиться по порядку. Спочатку підпоюють в схему першу котушку, всі інші не підключаєте. Задаєте в програмі час роботи (в мілісекундах).