Neever Futuristic

Neever Futuristic 

О науке от дилетанта с широким кругозором. =)

3subscribers

61posts

goals1
$50.75 of $725 raised
На новую (нормальную) камеру и микрофон.

Снова берусь за пушку Гаусса. Пока только текст.

*28.1 «Проект ПОГАНЬ-27»
Приветствовать вас рад,
дорогие коллеги. Вот и настал день и час, когда я собрал мысли в кучку и
наконец решил заняться пушкой Гаусса собственной разработки. Пистолет
Гаусса-Нивера, рабочее название ПОГАНЬ-27. Почему 27? А вы как думаете? Я, к
слову, зовусь Нивером, и вы на канале Нивер Футуристик.
Пролог
Продолжаем эпопею с
пушкой Гаусса. Опыт дела #25 можно назвать более чем успешным, ведь он
качественно показал – с какими идеями можно работать дальше. Что-то показало
себя блестяще, например - рубашка магнитопровода, что-то не очень, как
выпестованная мной идея с конической катушкой. (которая чуть было не закрыла
канал, ещё раз спасибо, дорогие коллеги, за слова поддержки в комментариях и
голосование за продолжение этой моей деятельности) Кроме того были комментарии
по технической части, правда в некоторых из них не было ничего нового, в части
была откровенная околесица, но и интересные мысли там случались. Как бы то ни
было, теперь я всерьёз засобирался соорудить нечто не просто для опытов, а
реально стреляющее, компактное, мобильное и с рукояткой и спусковым крючком,
хотя и без опытов не обойдётся.
Но! Если в этом месте
нормальные люди начинают добавлять вольтажу, то я, как это обычно мне
свойственно, пойду другим путём. Я хочу сделать инструмент, работающий
максимально чётко и эффективно, и чтобы он работал на 5…3 а может полутора амперах.
Ну или там как получится.
Глава 1
«Проектирование»
Итак,
что же я тут решил собрать в качестве концепции. (да-да, сегодня только
концепция, всякие там блоки питания и прочие рукоятки с цевьями – дело будущих
роликов) Пойдём от снаряда: как и в опытах калибр оставлю 6 мм, что в точности
соответствует диаметру гвоздя-сотки, вот ведь совпадение, а длиной он будет 30
мм, оптимальность которых я вывел опытным путём, пусть и достаточно
приблизительно, а потом вместе с коллегой Филом Киллером, пусть и по
отдельности, мы нашли подтверждение этому на форумах любителей гауссовок.
Далее:
парамагнитные направляющие (пара, не диа, спасибо за важное замечание, коллега Ярослав Пародь) вместо полимерного ствола показали себя хорошо – надо иметь,
тем более что потом по их поводу мне в голову пришла ещё одна хорошая идея.
Ещё под
делом №16, в котором я в первый раз описал концепцию направляющих, коллега
ВасяПупкин9752, отнёсшийся к тем идеям весьма критично, упомянул о минимальном
магнитном зазоре между витками катушки и снарядом. Абсолютно справедливо, если
взглянуть на формулу магнитной индукции, то там внизу дроби можно обнаружить
расстояние до проводника, а это значит, что чем дальше от витков, тем сильнее
падает мощность поля (правда не квадратично, а линейно, если я снова не путаю…
ну да ладно, падает и падает). Так вот, в идеале снаряд должен пройти
впритирочку к виткам, но это не вариант – так и эмаль с проволоки содрать можно
и короткое получить. Дальше как вариант наматывать катушку под диаметр
коктейльной соломинки, вы такие наверняка видели. Но на секундочку: мы тут
гвоздями стрелять собрались или жёваной бумагой? Стандартный общепризнанный
вариант – пластиковая трубка со стенкой 1 мм. И хотя миллиметр — это всё-таки миллиметр,
тем более через диамагнитные стенки, но вроде бы это всё ж лучше, чем чем 2 мм
моих направляющих. Но направляющие дают ещё одну шикарную возможность –
изменить форму отверстия катушки. Так уж совпало, что при диаметре снаряда 6 мм
и направляющих – 2 мм, если крутить проволоку прямо по направляющим, то
магнитный зазор в местах наибольшего сближения будет практически стремиться к
нолю. Не во всех местах разумеется, но если перечертить все три варианта, то
будет ощутимо заметно, что зазор даже меньше, чем у миллиметровой трубки. Беру.
И способ накрутить такую катушку я уже сообразил – покажу в следующем выпуске.
Идём
дальше. В своём изделии, как я уже говорил, я собираюсь применить ток поменьше,
и чтобы не потерять в мощности поля по сравнению хотя бы с опытами, мне нужно
накрутить витков побольше, а значит нужна проволока потоньше. Есть немалая
вероятность что и КПД от этого подрастёт, в чём со мной согласен всё тот же
коллега Фил. Словом, быть на этот раз проволоке 0,2 мм, или 0,03 мм2,
что даст в среднем раз в 6…7 витков больше, чем в опытах. Каким током я смогу
оперировать в этом случае? Согласно таблице, которая, блин, начинается с
площади 0,05 мм2, но прирост идёт более-менее линейно, так что смело
можно предположить, что безопасный ток для моей новой проволоки составляет
где-то 0,3…0,4 ампера. Не густо конечно, но – это безопасное значение, которое
для проволоки 0,6 из опытов, сечение которой составляет 0,28 мм2, должно
быть ампера где-то 3…3,5, но у меня то в опытах были все 8,5, что раза в 2,5…3
больше заданного! Так в чём дело? А в том, что эта таблица даёт не предельные,
а безопасные значения, при которых проволока даже греться не будет, в то время
как в нашем деле нагрев – практически неизбежное зло. Таким образом я буду
ориентироваться на ампер – полтора, что многовато, но катушка разом вспыхнуть
не должна… надеюсь.
Следующей
идёт магнитопроводящая рубашка. Она определённо есть благо, но только не в
качестве чугуниевой трубы, как это было в опытах. Я долго думал – как бы это
сделать её изящнее. Стальная труба с более выверенными размерами была бы лучше,
но то такое. Ещё была идея составить изолированные полосы вот таким образом и
обернуть ими катушку типа радиально, но это просто исключительный геморрой. И
вот по этому поводу отличную идею подкинул коллега Синхрофаза. Зачем
заморачиваться с калибровкой труб или вот той моей идеей, если катушку можно
просто обернуть ферримагнитной лентой. И это круто, можно будет даже взять элементы
сердечника трансформатора, сделанные из специальной электротехнической стали,
нарезать их на полосы, а полосами этими уже плотно обернуть катушку, склеив всё
эпоксидкой. Должно получиться идеально. Правда я понятия не имею где такие
штуки взять – в детстве такие везде на улицах валялись, пока у нас в Беларуси
наконец околостерильную чистоту не навели, ну а где их можно купить? Не
выкупать же целый трансформатор для его потрошения. Кощунство. В крайнем случае
куплю лист полумиллиметровой жести и из неё сделаю.
Продовже.
Согласно полученным мной в ходе опытов результатам распределения втягивающей
силы, которая перестаёт полезно действовать чуть за серединой катушки, а также
опытам коллеги Акупалакупал 6038, у которого заряд кондёра иссяк и перестал поступать
на катушку настолько идеально не вовремя, что снаряд выплюнуло в обратную сторону
- катушка должна отработать в точности за то время, которое нужно снаряду,
чтобы добраться до середины, ну или чуть дальше. Считать это время в миллисекундах
и подгонять под него заряд конденсатора дело исключительно неблагодарное. Надо
как-то сделать, чтобы катушка принудительно выключалась в нужный момент. Нужен
датчик, для фиксирования положения пули, но как его запихнуть в катушку? Тут
идею подкинул коллега АдмиралСмит на концепции незабвенного ГауссганРу. (видите
мы работаем вместе с вами, дорогие коллеги, и хотя можно, конечно сказать, что
я просто нагло ворую идеи, ведь лично моя тут только одна – с направляющими,
которой я очень горжусь, но нет – мы работаем над концепцией сообща, и даже те,
кто писал полную лабуду не бесполезны – через цепочку тезисов с приставкой «не»
их лабуда может навести на важные мысли) Надо провести оптический датчик прямо
через витки катушки таким образом, чтобы снаряд закрывал канал световода, тем
самым в нужный момент прерывая подачу тока и отключая катушку. Прикинем принципиальную
схему питания на три ступени, которая будет выглядеть примерно так:
-
первая ступень запитана от логического элемента «И», сигналы на который
поступают с фотодиода, и спускового крючка. Светодиод датчика включён
изначально, а спусковой триггер не задействован. Даём «пуск», на элемент «И» поступают
оба сигнала, катушка включается, снаряд разгоняется, доходит до датчика, он
разрывает свой сигнал, катушка отключается, снаряд летит дальше. Правда, когда
он пролетит, датчик снова даст сигнал, так что диод должен быть запитан через
транзистор с управлением от фотодиода, типа если уж потух, то насовсем.
-
вторая ступень запитана от элемента «исключающее ИЛИ», на который поданы
сигналы с датчиков первой и второй катушки. Отмотаем назад: второй датчик
действует изначально, через первый ещё не прошёл снаряд, и он тоже задействован.
Оба сигнала есть, элемент ток на катушку не подаёт. Вот снаряд прерывает сигнал
с датчика 1, это запускает элемент второй катушки, вот снаряд доходит до
датчика 2, прерывает сигнал от него, элемент отключается и отключает вторую
катушку, снаряд летит дальше.
- третья
ступень и последующие работают как вторая.
Ну а
ещё диоды датчиков нужно включать отдельно заранее, это будет типа
предохранитель. Правда в схемотехнике я не очень силён, дорогой коллега
Гауссган, кажется для вас снова есть работа.
Интермедиа
6 глава
прошлого выпуска – про термоядерный синтез и реальные достижения, откровенно не
получилась, и поэтому требуется отдельная интермедия… или интерлюдия… короче
пояснение/опровержение/извинения и всё такое прочее. Да, в тот раз я отнёсся к
информации ещё более небрежно чем обычно, за что господа Вячеслав Румянцев и
ВиВиллИнвертФьюжн от души насовали мне в панамку – придётся отдуваться.
Итак,
начну с токамаков: я сказал что плазма в рабочей зоне сконцентрирована у стенок
сосуда, основываясь на фотографиях подобных этим. Они все похожи, видел одну –
значит практически видел все, изображение плюс-минус одно и тоже, из-за чего я
сказал, что в центре из-зи ослабления магнитного поля плазмы практически нет,
что категорически не верно. Дело в том, что частицы плазмы двигаются не только
строго вдоль магнитных линий, прямо или по спирали. Сама суть работы токамака
заставляет частицы летать по кругу торойда, из-за чего на них действует центробежная
сила, оттесняющая их на внешний диаметр, но это далеко не всё. Кроме того, согласно
уравнению силы Лоренца радиус спирального движения частицы вдоль оиний сяитается
вот по этой формуле. Но это что касается равномерного магнитного поля, например
как между пластинами конденсатора, в торроидальной же катушке, прямо как в
катушке гауссовок, о чём я только недавно рассказывал, чем дальше от витков,
тем слабее поле. И при переходе частицы из зоны с более высокой напряжённостью
магнитного поля в более низкую, или другими словами при каждом полувитке
спирали в сторону от обмотки, значение для этого радиуса будет изменяться, так
что на этом участке получится не окружность с точки зрения перпендикулярной движению,
а этакий кусок архимедовой спирали. В целом же траектория движения будет выглядеть
как-то вот так, и частицы будут стремиться скапливаться в центре торройда.
Так
почему же плазма там не светится? Вообще-то светится, только вот далеко не в
диапазоне, видимом глазу. Согласно закону Вина длина волн излучения в
зависимости от температуры составляет λm=b/T, так что при, скажем 20 млн. градусов длина составит где-то 1,5*10-10
м что соответствует рентгеновскому излучению, даже близко в сторону гаммы. Но
тут такое дело, что обычная плазма должна светить во всех диапазонах, просто
львиная доля излучения в обозначенном спектре, а вот в токамаке плазма
пребывает в магнитном поле, которое… ну типа… структурирует что-ли эту самую
плазму, синхронизирует волны её излучения… или что-то типа того. Так что плазма
токамаков из центра жарит чисто рентгеном, ну и гаммой с 50 примерно миллионов
градусов. Что-то токамаки стали ещё менее безопасными чем я думал, даже с
учётом нейтронного потока.
Ну да
ладно, это ещё не всё. Вторая тема, с которой я ощутимо облажался – это лазерная
накачка, происходившая конкретно в лаборатории National Ignition Facility.
Я был сказал, что за текущие три года в этой теме они никуда не сдвинулись, и
по приходу претензии решил таки не полениться, и пошёл штудировать их сайт. И
оказалось, что они там не хухры-мухры, а вполне себе ого-го. Не далее как в
апреле уходящего 25 года им удалось получить энергию синтеза в количестве 8,6
МДж при той же накачке 2,08, и это был не один такой опыт, а финал ряда опытов
с повышающейся выходной мощностью, ну там: в 22 году было 3,15 МДж, в 23 – 3,9,
в 24 - 5,2, и вот в 25 – 8,6. Словом – сделали то, что я им с излишним
ехидством вменял, что они должны были это сделать. Немного странно только, что
о достижении 22 года слышалось из всех утюгов, подключённых к вайфаю, а о
дальнейших достижениях, даже после того, как я ввёл конкретный запрос «National
Ignition Facility 8,6MJ»,
нашлось только 5 ссылок: на англоязычной вики, на их собственном сайте, на двух
более-менее научно-технических майтах, и на сайте про ноутбуки… почему-то. При том,
что новости из 22 года по прежнему валят девятым валом. Это, мягко говоря,
странно, и да, именно на это я как обыватель и купился. Вот вы слышали об этом
от кого-нибудь, кроме меня? Исходя из логики, применённой мною в том выпуске –
с 40% КПД лазеров, выходит, что они переплюнули уже не только мощность входящих
лучей, но и задействованную мощность вообще, причём даже более чем в полтора
раза. Ну что это, если не успех? Поаплодировать что ли?
Нет, не успех. На их собственном
сайте это либо не сказано, либо я плохо искал, но зато сказано на англоязычной
википедии: чтобы получить излучение энергией в 2 с копейками Мдж им на входе,
на лазерную накачку, потребовалось не 4 МДж, а 4 сотни. Т.е. КПД где-то 0,5%. И
это отдельная странность – а они не могли поставить оборудование поэффективнее,
с КПД хотя бы процентов 15…20, чтобы совсем уж размазать нас – критиков. Но –
ладно ладно, пожалуй я больше не буду говорить, что они там какой – то фигнёй
занимаются. Но разве что добавлю, что стоимость этой их высокотехнологичной
колбы всё равно роляет. На их же сайте указано, что кроме эффективности лазеров
для самоокупаемости эта штука должна стоить 50 центов. Ну да ну да:
высокоточная, технологически сложная ёмкость, да ещё и с полу замороженным
тритием внутри – и за пол бакса. Но – будем посмотреть.
Ещё приходил парень под ником… как
это читать то… короче – вот под таким ником, пытался защитить холодный синтез,
но был послан мной ждать успешных повторяемых опытов. Кто знает, может быть
однажды дождётся, вернётся сюда и ТАКОЕ в комментах устроит.
Спасибо хоть никто фузер защищать
не взялся, а то мне и так нелегко пришлось.
Глава 2 «Планирование»
Ну вот в общем чего я придумал.
Но когда же я это сделаю? Не ждите чудес, пока всё что у меня есть – это концепции
в золове, когда садился писать сценарий – даже 3D моделей не было. Впрочем – как и перед
опытами год назад. Но ничего – потихоньку, помаленьку буду собирать и
выкладывать. Как обычно: выжимка будет на Ютубе, а полный ход на Бусти и немного
погодя – Вконтакте. Сначала соберу установу для намотки катушек, задолбался я
тогда их руками мотать, потом намотаю, потом испытаю – станет понятно, с каким
вольтажом запитывать, потом рубашка, испытания с рубашкой, потом управляющий
контур, испытания, испытания катушки с контуром – там в первый раз популяю на
стенде, ну а там и за сборку изделия возьмусь. Думаю, мне потребуется год –
полтора, иначе чего бы я в индексе поставил цифры 2 и 7. Надеюсь – управлюсь.
И да, я по-прежнему убеждён, что штука
эта предельно бесполезная, но меня она по-прежнему предельно интересует.
Такие дела.
Subscription levels2

Лёгкая

$2.18 per month
Простая поддержка если вы одобряете то, чем я занимаюсь. =)

Средняя

$4.4 per month
Усложнённая подписка, если вам нравится то, чем я занимаюсь. Подразумевает получение доступа к дополнительным материалам и внесение в титры.
Go up