【转】物理学硕士对于电磁炮的看法
先说我理想中的电磁炮吧,应该有几个要求
1,炮弹和炮膛间可以做到无接触。
以电磁炮的超高速度,一旦炮弹和炮膛有接触,极大的硬件损耗就是避免不了的。无论是用铜用钨,还是以后用石墨烯都是没有办法避免的,只能减小。
2,电子电路尽量简单。
通常,电磁炮的电流极大,绝对不是一般的电子元件能够承受的,虽然也在努力提高电子元件的耐压耐电流能力,但是终究有限,会提高电磁炮的制造难度,降低电磁炮的可靠性。
3,可以多级加速。
一个好的电磁炮应该可以实现多级加速。这样的话,也可以降低瞬间电流,提高加速加速的距离。
4,尽量小的反拉。
这个没啥说的,想提高效率必须尽力避免反拉。
2016-8-3
操作
现在,贴吧做的最多的是磁阻式电磁炮,这种结构的优点就是结构简单,原理简单。可以多级加速。
满足1,2,3点,但是缺点是反拉比较大,而且几乎无法避免。 另外铁磁体比较容易磁饱和。个人做做能量较小的时候看不出来,应用于军事或者工业的时候就会表现出来,很容易达到上限,所以不太适用于小打小闹以外的场合。
WZD3300328: 你需要可关断 2016-8-9
待我想一下: 回复 WZD3300328 :大哥,我是物理专业的硕士,你这种看起来高大上,实际小儿科的玩意儿能别在这现么? 遇到你这样不停蹦名词的我就很无奈了。 2016-8-9
WZD3300328: 回复 待我想一下 :然而确实可以极大的减小反拉 2016-8-9
第二个就是轨道炮,据说军事上用的电磁炮基本都是轨道炮? 炮弹在轨时可以一直加速,所以可以认为是连续的多级加速,所以2,3,4点都是满足的。唯独这个1,无论如何无法避免。也是它最大的短板。
而其他方面相比其他结构都是极大优势,结构最简单,反拉非常小,在轨期间几乎可以一直加速,而不是分段加速。
但是1又是电磁炮最应该避免的缺点。
zzr81: 可以避免接触的 2016-8-5
WZD3300328: 你需要离子电枢 2016-8-9
待我想一下: 我真是懒得回这样的,美国现在做的就是轨道炮,一般也就发射十几次就得换导轨。总以为嘴巴一张一闭,崩出个自己都不知道啥意思的名词就把问题解决了。看着听起来高大上的东西见多了……连光电效应我都考虑过OK? 2016-8-9
WZD3300328: 回复 待我想一下 :我根本没提轨道烧蚀 2016-8-9
第三就是楞次炮,采用楞次定律,满足1,2,4.
是我很喜欢的一个设计,但是贴吧里面通常是把线圈缠成饼状,但这样的话不便于多级加速,而且想效率高的话炮弹形状也会有点奇怪。
氫氧化钠: 有一款外国设计多级的是使用火花间隙触发的,我很喜欢
还有一种贴吧上绝少出现,但是经常被说的神乎其神,满足所有1,2,3,4要求,但是原理扑朔迷离的重接炮。
因为性质非常好,虽然困难很多,但是我还是见过有人尝试做重接炮的。不过最后貌似都没了下文。不出意外的话应该是都失败了。
随着我现在对电磁炮的理解,重接炮的运作是需要炮弹有初速度的,而且是需要有很快的初速度才会有比较好的效果。我认为这就是大多数吧友做重接炮失败的原因之一。
事实上我把重接炮归为一个更大类别中的一个:侧面加速式电磁炮。 即线圈从侧面提供切向与线圈的力推动炮弹前进。
重接炮是其中的一个,其实侧面式还有其他结构。
比如机械电表的表盘,也是一种电磁加速装置,同样也是供切向于线圈的力推动表盘前进。只需要给线圈通过交流电就可以实现运动。
但是侧面加速并不是一点问题没有,如果两侧受力不均,炮弹可能会感应出轴向的力,从而推动炮弹偏离轨道。
目前我主要是把目标定在楞次炮和侧面加速式电磁炮上。 这两种也可以归为一个更大的类别,感应炮。
总之一个必须接触的轨道是我想首先避免的。
结构并不一定局限于前人提出的结构,比如电表型也是一个可行的方案。这种结构可以给炮弹提供一个固定的力,无论炮弹的速度,适用于多级加速。对控制电路的要求低,一定程度简化了电路。且反拉可以减到比较小。但是这种结构也有一个致命的缺陷。
2016-8-4
操作
差点忘了这个帖子了。 其实我发这个帖子主要是想鼓励和找到跟我一样对感应炮寄予厚望的人。(比如我)
另一方面就是想表示,其实电磁炮的原理有很多种,其实我们除了堆电容找开关,也是可以在结构上动一动脑子的。
然后填一下昨天挖的坑,就是电表式是什么鬼。
有兴趣的可以去搜一下机械电表的结构,电表的表盘运动是在电磁动力和电磁阻尼的两个合力的作用下转动。两个力都是动过感应施加在表盘上的。其中阻尼是一个永磁铁,只要把电表里的这个永磁铁拆掉,电表就会越转越快,加速度和电功率成正比。
三水合番: 建议楼主用“异步感应式”代替“电表式”,毕竟这种感应式电磁炮显然不是受“电表”的启发而出现的。而且使用“异步感应式”还可以减小被当成民科的几率。 2016-8-4
待我想一下: 回复 三水合番 :看了楼下你的说法,可能并不完全是你理解的那样,并不是利用行波磁场推动的炮弹。 2016-8-8
电表的这个结构如果用来做电磁炮应该也不错,但是这种结构也有缺点。
因为其中会用到一个感抗很大的电压线圈,和一个感抗很小的电流线圈。由于楞次定律都会给炮弹一个侧向的力,当功率比较小的时候无所谓,大了就会影响炮弹的轨迹。这个不知道能不能通过合理安排而平衡掉。
当然好处也是显而易见的,多级加速时几乎不需要复杂控制系统,甚至直接给线圈通交流电就可以。
这个其实是一个引子,电磁炮如果巧妙的设计是可以规避很多缺陷的。
三水合番: 电压线圈和电流线圈都是啥2016-8-4
zkwandwyx141: 可以,原理是好的,但是机械表是旋转,那咋么把曲线运动应用到直线运动上呢? 2016-8-4
zkwandwyx141: 而且,你说的电磁表靠感应运动没错,但那其实就是个普通的电动机,这我以前也想过,但唯一想到的就是给炮弹进行预自转,但是预自转是不可能有效果的。 2016-8-4
三水合番: 回复 zkwandwyx141 :把旋转的电机展成直线的就可以了。如果我没理解错的话,楼主说的“电表型”,是用磁行波和弹丸之间的滑差产生电磁力做功的,参见电炮原理上的异步感应线圈炮。 2016-8-4
zkwandwyx141: 回复 三水合番 :那不就是个直线电机 2016-8-5
三水合番: 回复 zkwandwyx141 :本来不就是直线电机 2016-8-5
zzr81: 告诉你,这种方式怕的就是大的速度变化,而炮弹偏偏需要从低速极快的加速到理想的速度,显然是不适合的 2016-8-5
wyfdh天下: 接触式和非接触式的轨道炮,感觉好像有刷电机和无刷电机的区别…就是如何把旋转运动变成直线动动
先说我理想中的电磁炮吧,应该有几个要求
1,炮弹和炮膛间可以做到无接触。
以电磁炮的超高速度,一旦炮弹和炮膛有接触,极大的硬件损耗就是避免不了的。无论是用铜用钨,还是以后用石墨烯都是没有办法避免的,只能减小。
2,电子电路尽量简单。
通常,电磁炮的电流极大,绝对不是一般的电子元件能够承受的,虽然也在努力提高电子元件的耐压耐电流能力,但是终究有限,会提高电磁炮的制造难度,降低电磁炮的可靠性。
3,可以多级加速。
一个好的电磁炮应该可以实现多级加速。这样的话,也可以降低瞬间电流,提高加速加速的距离。
4,尽量小的反拉。
这个没啥说的,想提高效率必须尽力避免反拉。
2016-8-3
操作
现在,贴吧做的最多的是磁阻式电磁炮,这种结构的优点就是结构简单,原理简单。可以多级加速。
满足1,2,3点,但是缺点是反拉比较大,而且几乎无法避免。 另外铁磁体比较容易磁饱和。个人做做能量较小的时候看不出来,应用于军事或者工业的时候就会表现出来,很容易达到上限,所以不太适用于小打小闹以外的场合。
WZD3300328: 你需要可关断 2016-8-9
待我想一下: 回复 WZD3300328 :大哥,我是物理专业的硕士,你这种看起来高大上,实际小儿科的玩意儿能别在这现么? 遇到你这样不停蹦名词的我就很无奈了。 2016-8-9
WZD3300328: 回复 待我想一下 :然而确实可以极大的减小反拉 2016-8-9
第二个就是轨道炮,据说军事上用的电磁炮基本都是轨道炮? 炮弹在轨时可以一直加速,所以可以认为是连续的多级加速,所以2,3,4点都是满足的。唯独这个1,无论如何无法避免。也是它最大的短板。
而其他方面相比其他结构都是极大优势,结构最简单,反拉非常小,在轨期间几乎可以一直加速,而不是分段加速。
但是1又是电磁炮最应该避免的缺点。
zzr81: 可以避免接触的 2016-8-5
WZD3300328: 你需要离子电枢 2016-8-9
待我想一下: 我真是懒得回这样的,美国现在做的就是轨道炮,一般也就发射十几次就得换导轨。总以为嘴巴一张一闭,崩出个自己都不知道啥意思的名词就把问题解决了。看着听起来高大上的东西见多了……连光电效应我都考虑过OK? 2016-8-9
WZD3300328: 回复 待我想一下 :我根本没提轨道烧蚀 2016-8-9
第三就是楞次炮,采用楞次定律,满足1,2,4.
是我很喜欢的一个设计,但是贴吧里面通常是把线圈缠成饼状,但这样的话不便于多级加速,而且想效率高的话炮弹形状也会有点奇怪。
氫氧化钠: 有一款外国设计多级的是使用火花间隙触发的,我很喜欢
还有一种贴吧上绝少出现,但是经常被说的神乎其神,满足所有1,2,3,4要求,但是原理扑朔迷离的重接炮。
因为性质非常好,虽然困难很多,但是我还是见过有人尝试做重接炮的。不过最后貌似都没了下文。不出意外的话应该是都失败了。
随着我现在对电磁炮的理解,重接炮的运作是需要炮弹有初速度的,而且是需要有很快的初速度才会有比较好的效果。我认为这就是大多数吧友做重接炮失败的原因之一。
事实上我把重接炮归为一个更大类别中的一个:侧面加速式电磁炮。 即线圈从侧面提供切向与线圈的力推动炮弹前进。
重接炮是其中的一个,其实侧面式还有其他结构。
比如机械电表的表盘,也是一种电磁加速装置,同样也是供切向于线圈的力推动表盘前进。只需要给线圈通过交流电就可以实现运动。
但是侧面加速并不是一点问题没有,如果两侧受力不均,炮弹可能会感应出轴向的力,从而推动炮弹偏离轨道。
目前我主要是把目标定在楞次炮和侧面加速式电磁炮上。 这两种也可以归为一个更大的类别,感应炮。
总之一个必须接触的轨道是我想首先避免的。
结构并不一定局限于前人提出的结构,比如电表型也是一个可行的方案。这种结构可以给炮弹提供一个固定的力,无论炮弹的速度,适用于多级加速。对控制电路的要求低,一定程度简化了电路。且反拉可以减到比较小。但是这种结构也有一个致命的缺陷。
2016-8-4
操作
差点忘了这个帖子了。 其实我发这个帖子主要是想鼓励和找到跟我一样对感应炮寄予厚望的人。(比如我)
另一方面就是想表示,其实电磁炮的原理有很多种,其实我们除了堆电容找开关,也是可以在结构上动一动脑子的。
然后填一下昨天挖的坑,就是电表式是什么鬼。
有兴趣的可以去搜一下机械电表的结构,电表的表盘运动是在电磁动力和电磁阻尼的两个合力的作用下转动。两个力都是动过感应施加在表盘上的。其中阻尼是一个永磁铁,只要把电表里的这个永磁铁拆掉,电表就会越转越快,加速度和电功率成正比。
三水合番: 建议楼主用“异步感应式”代替“电表式”,毕竟这种感应式电磁炮显然不是受“电表”的启发而出现的。而且使用“异步感应式”还可以减小被当成民科的几率。 2016-8-4
待我想一下: 回复 三水合番 :看了楼下你的说法,可能并不完全是你理解的那样,并不是利用行波磁场推动的炮弹。 2016-8-8
电表的这个结构如果用来做电磁炮应该也不错,但是这种结构也有缺点。
因为其中会用到一个感抗很大的电压线圈,和一个感抗很小的电流线圈。由于楞次定律都会给炮弹一个侧向的力,当功率比较小的时候无所谓,大了就会影响炮弹的轨迹。这个不知道能不能通过合理安排而平衡掉。
当然好处也是显而易见的,多级加速时几乎不需要复杂控制系统,甚至直接给线圈通交流电就可以。
这个其实是一个引子,电磁炮如果巧妙的设计是可以规避很多缺陷的。
三水合番: 电压线圈和电流线圈都是啥2016-8-4
zkwandwyx141: 可以,原理是好的,但是机械表是旋转,那咋么把曲线运动应用到直线运动上呢? 2016-8-4
zkwandwyx141: 而且,你说的电磁表靠感应运动没错,但那其实就是个普通的电动机,这我以前也想过,但唯一想到的就是给炮弹进行预自转,但是预自转是不可能有效果的。 2016-8-4
三水合番: 回复 zkwandwyx141 :把旋转的电机展成直线的就可以了。如果我没理解错的话,楼主说的“电表型”,是用磁行波和弹丸之间的滑差产生电磁力做功的,参见电炮原理上的异步感应线圈炮。 2016-8-4
zkwandwyx141: 回复 三水合番 :那不就是个直线电机 2016-8-5
三水合番: 回复 zkwandwyx141 :本来不就是直线电机 2016-8-5
zzr81: 告诉你,这种方式怕的就是大的速度变化,而炮弹偏偏需要从低速极快的加速到理想的速度,显然是不适合的 2016-8-5
wyfdh天下: 接触式和非接触式的轨道炮,感觉好像有刷电机和无刷电机的区别…就是如何把旋转运动变成直线动动