Гаусс пушка в домашних условиях. Гаусс-пушка. Простейшая схема. Намотка катушки для Пушки Гаусса
Пульсометр – пример фитнес-гаджета, который люди покупают не ради удобства или поддаваясь модным тенденциям, а для пользы. С помощью такого устройства для тренировок значительно повышается их эффективность. Именно поэтому выбор хорошего гаджета – важное и ответственное дело. Пульсометр – это устройство, которое позволяет оперативно отслеживать пульс спортсмена во время его тренировок, значительно повышает их эффективность. Поэтому, к выбору такого устройства следует подойти со всей серьезностью и ответственностью. Перед тем, как выбрать себе пульсометр, нелишним будет посетить какой-либо тематический форум, просмотреть отзывы владельцев гаджета подобного назначения. Но при этом в первую очередь следует помнить, что устройство выбирается для себя, поэтому должно соответствовать запросам будущего владельца, и это – самый важный совет по выбору надежного аппарата.
Почему так важно отслеживать пульс
Знание собственного пульса дает возможность подбирать оптимальный для себя режим тренировок и кардио-нагрузок. Каждый человек имеет индивидуальный пульс – число сердечных сокращений. Для определения нормального показателя таких сокращений, измерять их нужно в состоянии полного покоя, чаще всего это значение равно около 70 ударов за 1 минуту. При повышенных нагрузках, которые характерны для бега и прочих разновидностей спорта, показатель сокращений сердца может достигать больше 200 ударов. Занятия спортом при этом сказывает негативное влияние на сердце, могут привести к перегрузке, что обернется стрессом для организма. Если же частота сокращений в процессе проведения тренировки не достигает 100 ударов – такие занятия будут характеризоваться невысокой эффективностью. Чтобы по максимуму получать пользу от каждого проведенного занятия тем или иным видом спорта, важно правильно дозировать нагрузку в зависимости от пульса. Поможет в этом небольшой прибор, который цепляется на руку спортсмена – пульсометр.
Расчет показателей пульса
Перед тем, как выбрать пульсометр и начать его использовать, необходимо узнать максимальную для себя величину сердечных сокращений, так как именно в зависимости от этого показателя рассчитываются все необходимые данные для плавания, для велосипеда и любых других типов тренировок. Часто для этого используется формула Карванена: из числа 220 вычитается возраст спортсмена. Конечно, расчет показателя таким способом дает очень приблизительный результат, так как при этом не учитывается пол человека, его физическая подготовка, особенности организма и другие важные показатели. Но, несмотря на это, способ все же прижился и используется достаточно часто.
Кардио-тесты
Более точно этот показатель можно выяснить при помощи кардио-тестов. Лучше всего проводить несколько таких тестов, которые отличаются упражнениями, которые при этом выполняются. По результатам кардио-теста выбирается самый высокий показатель пульса.
Зоны тренировок
Существуют следующие зоны тренировок:
- Зона низкого уровня нагрузки, когда показатель пульса равен не более 60% от самого высокого уровня. Подобная зона рекомендуется для новичков и для «сердечников»;
- Зона умеренного уровня нагрузки, когда пульс достигает до 70%. Это – самое подходящее значение с целью сжигания жира и калорий, а также для кардио-тренировок;
- Аэробная зона высокой нагрузки, показатель сокращений сердца равен 80%. Зона рекомендована для людей, занимающихся спортом на профессиональном уровне;
- Анаэробная зона, когда пульс равен 90% от максимально возможного показателя. Используется только прекрасно подготовленными спортсменами.
Чтобы достичь высоких результатов при занятии спортом, необходимо знать собственный пульс, тренируясь в оптимальной для себя зоне. Благодаря этому можно будет избежать и перегрузок, и тренировок низкой эффективности. Поможет в этом выбор хорошего пульсометра.
Польза от пульсометра
Большое количество кардио-тренажеров в фитнес-залах оснащены функцией измерения частоты сокращений сердца: взявшись за ручки, можно будет узнать собственный пульс. Понятно, что это не поможет любителям бега или прочих активных разновидностей спорта. Именно для таких случаев и предназначены спортивные пульсометры. Подобное устройство принесет немало пользы и любителям, и начинающим спортсмена, и даже людям, испытывающим проблемы с сердцем. Прибор помогает:
- Знать реакцию организма на те или иные нагрузки путем отслеживания частоты сокращений сердца;
- Избежать нагрузки в результате слишком интенсивных тренировок;
- Отслеживать результативность занятий, постоянно следя за прогрессом;
- Осуществлять контроль интенсивности тренировок;
- Разработать оптимальную для себя программу занятий спортом.
Для удобства такие аксессуары оснащаются дополнительными особенностями: шагомером, будильником и прочими особенностями, делающими использование прибора еще более удобным.
Разновидности пульсометров
В зависимости от вида спорта, которым занимается человек, существует несколько разновидностей пульсометров: для мульти-спорта, для фитнеса и для велосипеда. Это очень важно учитывать перед тем, как выбрать устройство. Независимо от разновидности прибора, все они показывают пульс в процессе тренировки, время, на протяжении которого продолжается занятие, текущее время и некоторые другие параметры.
Модели для велосипедов
Модели для велосипедов представляют собой миникомпьютер, прикрепляемый к рулю. При этом на дисплей будет выводиться не только информация о состоянии организма спортсмена, но также и атмосферное давление, температура воздуха, частота вращения велосипедных педалей и тому подобное.
Модели для бега
Пульсометры для бега сохраняют время, на протяжении которого продолжается тренировка, пройденные круги, самостоятельно вычисляют лучший и средний результат, помогают человеку добиться оптимального сочетания отдыха и нагрузки. Нередко в устройстве также есть встроенный GPS-датчик.
Модели для фитнеса
Наиболее многофункциональными являются модели для фитнеса. Они демонстрируют своему владельцу общее количество сожжённых калорий, демонстрируют индивидуальный уровень нагрузки. Кроме того, такие приборы могут запоминать результативность последних тренировок, что помогает следить за уровнем эффективности занятий.
Самыми удобными в использовании являются наручные устройства, которые имеют вид обычных часов с датчиком на пальце мочке уха или груди. Важный совет по выбору надежного пульсометра для тех, кому мешает наличие такого датчика: в наше время на рынке можно найти и модели без датчиков с встроенным сенсором в часах.
Нагрудные модели
Существующие модели бывают беспроводными или проводными, с передачей информации аналоговом или цифровым способом. Самыми точными являются нагрудные модели, которые имеют цифровую передачу данных.
Сколько стоит пульсометр
Стоимость такого современного аксессуара для спортсменов и обычных любителей занятий спортом колеблется в прямой зависимости от количества встроенных функций и производителя. Приобрести любую модель такого гаджета можно практически в каждом серьезном спортивном магазине. Чтобы сделать выбор хорошего пульсометра, сразу же необходимо определиться, какие основные функции должны в нем присутствовать в первую очередь – это поможет избежать переплаты за неиспользуемый функционал. В комплекте поставки обязательно должна присутствовать подробная инструкция по эксплуатации прибора.
Самые простые модели, в которых присутствует ограниченный набор только самых важных функций можно в наши дни приобрести за каких-то 600 рублей. Примером такого устройства является модель для пальца — ID-501-FC от тайваньского производителя, в которой есть только показатель пульса.
Sigma Sport PC 3.11
Устройством с немного большим функционалом является популярная модель — Sigma Sport PC 3.11, в которой также есть секундомер и часы. Стоит примерно 1,5 тысячи рублей.
На данный момент множество людей поняли важность поддержания хорошего здоровья обязательными занятиями физкультурой, а конкретнее бегом. Он стал одним из самых демократичных спортивных занятий.
Главное, что вам потребуется для ваших занятий – это особенное снаряжение. Одним из видов снаряжений, который вы можете использовать, является пульсометр для бега. Этот аксессуар довольно старое изобретение. Данным прибором пользуются давно и успешно спортсмены. Количество видов таких аксессуаров на текущий момент очень велико. Не сложно выбрать прибор, который будет измерять вам показатели биения сердца, пульса. Для большого числа видов спорта существуют специальные пульсометры и для нескольких видов мультиспортивные.
Разумеется, применение этого аксессуара требуется для установления необходимого ритма физической нагрузки при тренировках конкретного человека, и что немаловажно с различной физической подготовкой. Существует функция у современных разработок этих аксессуаров под названием «персональный фитнес-тренер». За счет этой функции происходит планирование физических нагрузок. Данные современные пульсометры предназначенные для бега предотвращают возможность преувеличения нагрузки на сердечную мышцу выше нормы, они нацелены на рост эффективности занятий и хороший тонус организма.
Почти все продающиеся пульсометры имеют много важных функций, который позволяют держать под систематическим контролем моторику сердечного ритма, показатели пульса, и сердцебиение. Довольно существенны эти показатели при анализе тренировочного процесса с целью получения стабильного прогресса от занятий бегом. Пульсометры для любителей бега на текущий момент мало чем отличаются от профессиональных.
Современные данные аксессуары получили популярность из-за точности тех данных, которые они получают. Легкости в использовании и простоте. Они имеют следующий принцип работы. Специальный датчик, способный крепиться или на мочку уха, или на палец, или на груди, выявляет толчки крови в сосудах. Потом данные оцифровываются и осуществляется их дальнейшая обработка. Значения выводятся на монитор прибора.
Само собой, важную роль играет вид сигнала:
Достаточно популярна сейчас модель пульсометра содержащая в себе часы. Она имеет функционал обычных часов и пульсометра. В этих видах моделей есть еще счетчик калорий, будильник и календарь. Демонстрация данных производится посредством дисплея.
Существует также, используемый для бега, так называемый, мини-пульсометр. Этот прибор необходимо надевать на палец при проведении беговых тренировок. Данный прибор для своих малых габаритов имеет сравнительно большой функционал.
Когда вы серьёзно нацелены на покупку данного аксессуара для бега, важно учитывать его специализацию. Он предназначен должен быть именно для бега.
Важно учитывать устройство передатчика сердечных сокращений. Во многих случаях этот передатчик крепится на грудную клетку гибким мягким ремнем. Нежелательные элементы крепления - это различного рода пряжки и защелки. Положительным фактором при выборе данного прибора станет если он будет с такой конструкция крепления, когда передатчик одевается через голову.
Еще внимательно требуется отнестись к характеру замены элементов питания. Самой перспективной в этом отношении станет модель, в которой эти элементы находятся непосредственно в самом приборе и их вы можете заменить самостоятельно. Срок работы элементов питания для некоторых моделей достигает 4 лет.
При выборе пульсометра для бега важно учитывать на сколько удобна навигация по меню.
Для тех кто только начинает бегать важна простота и точность прибора. Для тех кто прибегает к интенсивным тренировкам требуется иметь функцию предотвращения перетренированности.
Дополнительные функции пульсометров для бега:
- GPS
Данный навигатор необходим для определения скорости бега и расстояния. В последующем данные накладываются на карту с той целью, чтобы проанализировать тренировку. Данная функция, ведь она существенно увеличивает стоимость прибора. Также она не лишена погрешностей. - Шагомер Основное преимущество перед GPS - это то, что данная функция позволяет измерять расстояние в крытых помещениях. Чтобы получать с помощью шагомера точную информацию важно применять пульсометр в местах, которые имеют ровную поверхность.
Первостепенным акцентом, когда выбираете пульсометр для бега, должна стать точность измерения частоты сердечных сокращений. Без данного приоритетного показателя остальные функции бессмысленны.
Когда вы покупаете пульсометр, нужно посмотреть есть ли у него гарантийный талон и какой у прибора срок гарантии. Также требуется обратить внимание на целостность упаковки пульсометра.
Спортивные часы с пульсометром
Обычные часы на руку и часы с пульсометром отличаются друг о друга. Часы с пульсометром для бега имеют более широкий функционал по сравнению с обычными. Данный аксессуар - это пульсометр, шагомер и тонометр (предназначен для определения уровня артериального давления) в одном приборе. В качестве достоинств этого устройства важно выделить такие свойства как противоударный корпус, высокая точность, удобство и легкость.
Существует много моделей, которые оборудованы таймером, секундомером, фонариком и счетчиком. Модели, имеющие более высокую цену, имеют больше возможностей и у них есть дополнительные функции помимо перечисленных: GPS-навигатор, мониторинг сердечного ритма, счетчик сожженных калорий.
Часы на руку для бега с секундомером дают возможность фиксации промежуточных результатов тренировки. Таймер осуществляет отсчет заданных промежутков, когда вы выполняете упражнения или задания. Помимо этого, спортивные часы для бега способны функционировать как будильник, на их экране можно увидеть текущее сегодняшний день недели и текущее время.
Как выбрать нужные часы с пульсометром?
Почти все спортивные часы с пульсометром представлены на российском рынке. В магазинах спортивных товаров продается данный аксессуар. Также эти часы вы можете выбрать для покупки и в интернет-магазинах.
Множество фирм, специализирующихся на производстве часов, вместе с тем производят и спортивные модели. Модель этих часов можно выбрать как для мужчин, так и для женщин.
Стоимость спортивных часов с данным аксессуаром складывается из известности производителя и функций устройства.
Проект был начат в 2011 году.Это был проект подразумевающий полностью автономную автоматическую систему для развлекательных целей, с энергией снаряда порядка 6-7Дж, что сравнимо с пневматикой. Планировалось 3 автоматических ступеней с запуском от оптических датчиков, плюс мощный инжектор-ударник засылающий снаряд из магазина в ствол.
Компоновка планировалась такой:
Тоесть класический Булл-пап, что позволило вынести тяжелые аккумуляторы в приклад и тем самым сместить центр тяжести ближе к ручке.
Схема выглядит так:
Блок управления в последствии был разделен на блок управления силовым блоком и блок общего управления. Блок конденсаторов и блок коммутации были обьеденены в один. Так-же были разработаны резервные системы. Из них были собраны блок управления силовым блоком, силовой блок, преобразователь, распределитель напряжений, часть блока индикации.
Представляет собой 3 компаратора с оптическими датчиками.
Каждый датчик имеет свой компаратор. Это сделано для повышения надежности, так при выходе из строя одной микросхемы откажет только одна ступень, а не 2. При перекрытии снарядом луча датчика сопротивление фототранзистора меняется и срабатывает компаратор. При классической тиристорной коммутации управляющие выводы тиристоров можно подключать напрямую к выходам компараторов.
Датчики необходимо устанавливать так:
А устройство выглядит так:
Силовой блок имеет следующую простую схему:
Конденсаторы C1-C4 имеют напряжение 450В и емкость 560мкФ. Диоды VD1-VD5 применены типа HER307/ В качестве коммутации применены силовые тиристоры VT1-VT4 типа 70TPS12.
Собранный блок подключенный к блоку управления на фото ниже:
Преобразователь был применен низковольтный, подробнее о нем можно узнать
Блок распределения напряжений реализован банальным конденсаторным фильтром с силовым выключателем питания и индикатором, оповещающим процесс заряда аккумуляторов. Блок имеет 2 выхода- первый силовой, второй на все остальное. Так-же он имеет выводы для подключения зарядного устройства.
На фото блок распределения крайний справа сверху:
В нижнем левом углу резервный преобразователь, он был собран по самой простой схеме на NE555 и IRL3705 и имеет мощность около 40Вт. Предполагалось использовать его с отдельным небольшим аккумулятором, включая резервную систему при отказе основной или разряде основного аккумулятора.
Используя резервный преобразователь были произведены предварительные проверки катушек и проверялась возможность использования свинцовых аккумуляторов. На видео одноступенчатая модель стреляет в сосновую доску. Пуля со специальным наконечником повышенной пробивной способности входит в дерево на 5мм.
В пределах проекта так-же разрабатывалась универсальная ступень, как главный блок для следующих проектов.
Эта схема представляет собой блок для электромагнитного ускорителя, на основе которого можно собрать многоступенчатый ускоритель с числом ступеней до 20. Ступень имеет классическую тиристорную коммутацию и оптический датчик. Энергия накачиваемая в конденсаторы- 100Дж. Кпд около 2х процентов.
Использован 70Вт преобразователь с задающим генератором на микросхеме NE555 и силовым полевым транзистором IRL3705. Между транзистором и выходом микросхемы предусмотрен повторитель на комплементарной паре транзисторов, необходимый для снижения нагрузки на микросхему. Компаратор оптического датчика собран на микросхеме LM358, он управляет тиристором, подключая конденсаторы к обмотке при прохождении снарядом датчика. Параллельно трансформатору и ускоряющей катушки применены хорошие снабберные цепи.
Методы повышения КПД
Так-же рассматривались методы повышения КПД, такие как магнитопровод, охлаждение катушек и рекуперация энергии. О последней расскажу подробнее.
ГауссГан имеет очень малый КПД, люди работающие в этой области давно разыскивают способы повышения КПД. Одним из таких способов является рекуперация. Суть ее состоит в том чтобы вернуть не используемую энергию в катушке обратно в конденсаторы. Таким образом энергия индуцируемого обратного импульса не уходит в никуда и не цепляет снаряд остаточным магнитным полем, а закачивается обратно в конденсаторы. Этим способом можно вернуть до 30 процентов энергии, что в свою очередь повысит КПД на 3-4 процента и уменьшит время перезарядки, увеличив скорострельность в автоматических системах. И так- схема на примере трехступенчатого ускорителя.
Для гальванической развязки в цепи управления тиристоров использованы трансформаторы T1-T3. Рассмотрим работу одной ступени. Подаем напряжение заряда конденсаторов, через VD1 конденсатор С1 заряжается до номинального напряжения, пушка готова к выстрелу. При подаче импульса на вход IN1, он трансформируется трансформатором Т1, и попадает на управляющие выводы VT1 и VT2. VT1 и VT2 открываются и соединяют катушку L1 с конденсатором C1. На графике ниже изображены процессы во время выстрела.
Больше всего нас интересует часть начиная с 0.40мсек, когда напряжение становится отрицательным. Именно это напряжение при помощи рекуперации можно поймать и вернуть в конденсаторы. Когда напряжение становится отрицательным, оно проходя через VD4 и VD7 закачивается в накопитель следующей ступени. Этот процесс так-же срезает часть магнитного импульса, что позволяет избавится от тормозящего остаточного эффекта. Остальные ступени работают подобно первой.
Статус проекта
Проект и мои разработки в этом направлении в общем были приостановлены. Вероятно в скором будущем я продолжу свои работы в этой области, но ничего не обещаю.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Блок управления силовой частью | |||||||
| Операционный усилитель | LM358 | 3 | В блокнот | ||||
| Линейный регулятор | 1 | В блокнот | |||||
| Фототранзистор | SFH309 | 3 | В блокнот | ||||
| Светодиод | SFH409 | 3 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 100 мкФ | 2 | В блокнот | ||||
| Резистор | 470 Ом | 3 | В блокнот | ||||
| Резистор | 2.2 кОм | 3 | В блокнот | ||||
| Резистор | 3.5 кОм | 3 | В блокнот | ||||
| Резистор | 10 кОм | 3 | В блокнот | ||||
| Силовой блок | |||||||
| VT1-VT4 | Тиристор | 70TPS12 | 4 | В блокнот | |||
| VD1-VD5 | Выпрямительный диод | HER307 | 5 | В блокнот | |||
| C1-C4 | Конденсатор | 560 мкФ 450 В | 4 | В блокнот | |||
| L1-L4 | Катушка индуктивности | 4 | В блокнот | ||||
LM555 | 1 | В блокнот | |||||
| Линейный регулятор | L78S15CV | 1 | В блокнот | ||||
| Компаратор | LM393 | 2 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | MPSA42 | 1 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | MPSA92 | 1 | В блокнот | ||||
| MOSFET-транзистор | IRL2505 | 1 | В блокнот | ||||
| Стабилитрон | BZX55C5V1 | 1 | В блокнот | ||||
| Выпрямительный диод | HER207 | 2 | В блокнот | ||||
| Выпрямительный диод | HER307 | 3 | В блокнот | ||||
| Диод Шоттки | 1N5817 | 1 | В блокнот | ||||
| Светодиод | 2 | В блокнот | |||||
| 470 мкФ | 2 | В блокнот | |||||
| Электролитический конденсатор | 2200 мкФ | 1 | В блокнот | ||||
| Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 2 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 10 мкФ 450 В | 2 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 1 мкФ 630 В | 1 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 10 нФ | 2 | В блокнот | ||||
| Конденсатор | 100 нФ | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 10 МОм | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 300 кОм | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 15 кОм | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 6.8 кОм | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 2.4 кОм | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 1 кОм | 3 | В блокнот | ||||
| Резистор | 100 Ом | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 30 Ом | 2 | В блокнот | ||||
| Резистор | 20 Ом | 1 | В блокнот | ||||
| Резистор | 5 Ом | 2 | В блокнот | ||||
| T1 | Трансформатор | 1 | В блокнот | ||||
| Блок распределения напряжений | |||||||
| VD1, VD2 | Диод | 2 | В блокнот | ||||
| Светодиод | 1 | В блокнот | |||||
| C1-C4 | Конденсатор | 4 | В блокнот | ||||
| R1 | Резистор | 10 Ом | 1 | В блокнот | |||
| R2 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | |||
| Выключатель | 1 | В блокнот | |||||
| Батарея | 1 | В блокнот | |||||
| Программируемый таймер и осциллятор | LM555 | 1 | В блокнот | ||||
| Операционный усилитель | LM358 | 1 | В блокнот | ||||
| Линейный регулятор | LM7812 | 1 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | BC547 | 1 | В блокнот | ||||
| Биполярный транзистор | BC307 | 1 | В блокнот | ||||
| MOSFET-транзистор | AUIRL3705N | 1 | В блокнот | ||||
| Фототранзистор | SFH309 | 1 | В блокнот | ||||
| Тиристор | 25 А | 1 | В блокнот | ||||
| Выпрямительный диод | HER207 | 3 | В блокнот | ||||
| Диод | 20 А | 1 | В блокнот | ||||
| Диод | 50 А | 1 | В блокнот | ||||
| Светодиод | SFH409 | 1 | |||||
Электромагнитная пушка Гаусса на микроконтроллере
- Разработка робототехники
Всем привет. В данной статье рассмотрим, как изготовить портативную электромагнитную пушку Гаусса, собранную с применением микроконтроллера. Ну, насчет пушки Гаусса я, конечно, погорячился, но то, что это – электромагнитная пушка, нет сомнения. Данное устройство на микроконтроллере было разработано для того, чтобы обучить начинающих программированию микроконтроллеров на примере конструирования электромагнитной пушки своими руками.Разберем некоторые конструктивные моменты как в самой электромагнитной пушке Гаусса, так и в программе для микроконтроллера.
С самого начала нужно определиться с диаметром и длиной ствола самой пушки и материалом, из которого она будет изготовлена. Я применил пластиковый футляр диаметром 10 мм из-под ртутного термометра, поскольку он у меня валялся без дела. Вы можете использовать любой доступный материал, обладающий не ферромагнитными свойствами. Это стекло, пластик, медная трубка и т. д. Длина ствола может зависеть от количества применяемых электромагнитных катушек. В моем случае используется четыре электромагнитных катушки, длина ствола составила двадцать сантиметров.
Что касается диаметра применяемой трубки, то в процессе работы электромагнитная пушка показала, что нужно учитывать диаметр ствола относительно применяемого снаряда. Проще говоря, диаметр ствола не должен намного превышать диаметр применяемого снаряда. В идеале, ствол электромагнитной пушки должен подходить под сам снаряд.
Материалом для создания снарядов послужила ось от принтера диаметром пять миллиметров. Из данного материала и были изготовлены пять болванок длиной 2,5 сантиметра. Хотя также можно применять стальные болванки, скажем, из проволоки или электрода – что найдется.
Нужно уделить внимание и весу самого снаряда. Вес по возможности должен быть небольшим. Мои снаряды слегка тяжеловаты получились.
Перед созданием данной пушки были проведены эксперименты. В качестве ствола использовалась пустая паста от ручки, в качестве снаряда – иголка. Иголка с легкостью пробивала обложку журнала, установленного неподалеку от электромагнитной пушки.
Поскольку оригинальная электромагнитная пушка Гаусса строится по принципу заряда конденсатора большим напряжением, порядка трехсот вольт, то в целях безопасности начинающим радиолюбителям следует запитывать её низким напряжением, порядка двадцати вольт. Низкое напряжение приводит к тому, что дальность полета снаряда не очень большая. Но опять же, всё зависит от количества применяемых электромагнитных катушек. Чем больше электромагнитных катушек применяется, тем больше получается ускорение снаряда в электромагнитной пушке. Также имеют значение диаметр ствола (чем меньше диаметр ствола, тем снаряд летит дальше) и качество намотки непосредственно самих электромагнитных катушек. Пожалуй, электромагнитные катушки – самое основное в устройстве электромагнитной пушки, на это нужно обратить серьёзное внимание, чтобы добиться максимального полета снаряда.
Я приведу параметры своих электромагнитных катушек, у вас они могут быть другими. Катушка наматывается проводом диаметром 0,2 мм. Длина намотки слоя электромагнитной катушки составляет два сантиметра и содержит шесть таких рядов. Каждый новый слой я не изолировал, а начинал намотку нового слоя на предыдущий. Из-за того, что электромагнитные катушки запитываются низким напряжением, вам нужно получить максимальную добротность катушки. Поэтому все витки наматываем плотно друг другу, виток к витку.
Что касается подающего устройства, то тут особые пояснения не нужны. Все паялось из отходов фольгированного текстолита, оставшегося от производства печатных плат. На рисунках все подробно отображено. Сердцем подающего устройства является сервопривод SG90, управляемый микроконтроллером.
Подающий шток изготовлен из стального прутка диаметром 1,5 мм, на конце штока запаяна гайка м3 для сцепления с сервоприводом. На качалке сервопривода для увеличения плеча установлена загнутая с двух концов медная проволока диаметром 1,5 мм.
Данного нехитрого устройства, собранного из подручных материалов, вполне хватает, чтобы подать снаряд в ствол электромагнитной пушки. Подающий шток должен полностью выходить из загрузочного магазина. В качестве направляющей для подающего штока послужила треснувшая латунная стойка с внутренним диаметром 3 мм и длиной 7 мм. Жалко было выбрасывать, вот и пригодилось, собственно, как и кусочки фольгированного текстолита.
Программа для микроконтроллера atmega16 создавалась в AtmelStudio, и является полностью открытым проектом для вас. Рассмотрим некоторые настройки в программе микроконтроллера, которые придется произвести. Для максимально эффективной работы электромагнитной пушки вам понадобится настроить в программе время работы каждой электромагнитной катушки. Настройка производится по порядку. Сначала подпаиваете в схему первую катушку, все остальные не подключаете. Задаете в программе время работы (в миллисекундах).
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350); / / время работы
Прошиваете микроконтроллер, и запускаете программу на микроконтроллере. Усилия катушки должно хватать на то, чтобы втянуть снаряд и придать начальное ускорение. Добившись максимального вылета снаряда, подстраивая время работы катушки в программе микроконтроллера, подключаете вторую катушку и также настраиваете по времени, добиваясь еще большей дальности полета снаряда. Соответственно, первая катушка остается включенной.
PORTA |=(1<<1); // катушка 1
_delay_ms(350);
PORTA &=~(1<<1);
PORTA |=(1<<2); // катушка 2
_delay_ms(150);
Таким способом настраиваете работу каждой электромагнитной катушки, подключая их по порядку. По мере увеличения количества электромагнитных катушек в устройстве электромагнитной пушке Гаусса скорость и, соответственно, дальность снаряда должны также увеличиваться.
Данную кропотливую процедуру настройки каждой катушки можно избежать. Но для этого придется модернизировать устройство самой электромагнитной пушки, установив датчики между электромагнитными катушками для отслеживания перемещения снаряда от одной катушки к другой. Датчики в сочетании с микроконтроллером позволят не только упростить процесс настройки, но и увеличат дальность полета снаряда. Данные навороты я не стал делать и усложнять программу микроконтроллера. Целью было реализовать интересный и несложный проект с применением микроконтроллера. Насколько он интересен, судить, конечно, вам. Скажу честно, я радовался, как ребенок, «молотя» из данного устройства, и у меня созрела идея более серьезного устройства на микроконтроллере. Но это уже тема для другой статьи.
Программа и схема -
Электромагнитную рельсовую винтовку, в простонародье пушку Гаусса, не найти в магазине оружия. Она не оставляет гильз и не дает осечек, бесшумна, её не надо чистить, в качестве патрона для этого электромагнитного рельсового орудия может выступить обыкновенный гвоздь, а работает винтовка Гаусса по принципу переменного магнитного поля, разгоняя предметы до умопомрачительных скоростей.
Так как, в отличии от другого оружия, найти и купить электромагнитную пушку Гаусса нельзя, здесь мы подробно расскажем о её схеме, принципе работы и как сделать эту рельсовую винтовку Гаусса в домашних условиях своими руками.
Внимание! Собрав электромагнитную винтовку или пистолет своими руками, не забудьте зарегистрировать свое рельсовое орудие в полиции и получить разрешение на его ношение или хранение в домашних условиях в целях самообороны, ведь как и остальное оружие, пушка Гаусса представляет смертельную опасность для вас и окружающих вас людей, а незаконное её хранение наказывается уголовным кодексом!
Как сделать самодельное орудие Гаусса
Чтобы подробно разобрать принцип работы самодельной винтовки Гаусса, попробуем для начала сделать прототип электромагнитного рельсового орудия из обыкновенной линейки (лучше всего подходит логарифмическая, чтобы, вынув из неё середину, мы получили желобок для шариков), 4 одинаковых мощных магнитов, ножа, клейкой ленты и 9 шариков из металла, диаметром не превышающих высоту магнитов. Собрать прототип винтовки (назовем его пистолетом Гаусса) проще простого даже в домашних условиях и своими руками.
Прикрепите скотчем магниты к линейке на одинаковом расстоянии друг от друга посередине желоба, следя за тем, чтобы крайние магниты не были слишком близко к концам линейки и зарядите с одной стороны от каждого магнита по 2 шарика. Чтобы выстрелить, зарядите шарик в желобок у края линейки со стороны где возле магнита нет шариков и отпустите. Магнитное поле притянет его к магниту, шарик сообщит через него другому шарику свою энергию и тот, за счет воздействия на него этой энергии и вдобавок другого магнитного поля, создаваемого следующим стоящим в схеме магнитом, разгонит его еще быстрее, примерно раза в 2.
Ну вот и все! Прототип самодельной пушки Гаусса сделан в домашних условиях своими руками и по принципу работы орудия ничем не отличается от оригинала, винтовки Гаусса, как собрать схему которой дома самому мы сейчас и расскажем.
Как сделать пушку Гаусса
Чтобы собрать винтовку Гаусса одними магнитами и линейкой не отделаешься. Где найти исходные материалы на халяву? Скорее всего придется как минимум потратиться на несколько конденсаторов на 400-450 Вольт, общая емкость которых бы была в диапазоне 1000-2000 мФ, провод из меди с изоляцией диаметром 1мм, отсек для батареек типа "Крона" и пару полутора вольтовых батареек, спусковой механизм для вашей самодельной винтовки Гаусса в домашних условиях в виде кнопки и тумблера, штук 5 одноразовых фотоаппартов, у которых имеется в наличии вспышка, пару соломинок из какого-нибудь МакДака, в котором заодно можно поесть на халяву , обычное реле от автомобиля "Жигули" на 4 контакта и какой-нибудь корпус для пушки Гаусса в виде игрушечного пистолета, автомата или т.д, от которого будет зависеть внешний вид вашего самодельного электромагнитного рельсового орудия Гаусса, сделать которое можно по следующей схеме:
Принцип оружия Гаусса так же построен на электромагнитных свойствах пушки, ствол из диэлектрика вместе с железным зарядом находится внутри индуктивной катушки, а при подаче электричества в соленоид, возникающее магнитное поле придает снаряду неслабое ускорение.
Если вы еще не догадались, то одноразовые фотоаппараты нам нужны ради устройства зарядки конденсаторов, ведь мы же не хотим сделать одноразовую винтовка Гаусса? Однако разбирая одноразовый фотоаппарат будьте предельно осторожны, ни в коем случае не касайтесь частей электрической цепочки и как можно быстрее замкните выхода конденсатора при помощи отвертки, с диэлектрической рукояткой. Очистите зарядку от батареечных скоб, конденсатора и припаяйте к ней мостик к контактам кнопке для зарядки будущего электромагнитного рельсового орудия Гаусса. Проделайте вышеописанный метод с остальными одноразовыми фотоаппаратами.
Чтобы ускорение у рельсового орудия было максимальным, к тому времени как снаряд окажется у соленоида(индуктивной катушки, не имеющей сердечника), магнитное поле должно быть также максимальным, резко падая при непосредственной близости снаряда у соленоида, для этого надо согласовать характеристики конденсаторов, снаряда и катушки будущей самодельной винтовки Гаусса.
Чтобы сделать соленоид для пушки Гаусса, соберите воедино 4 см соломинки, две шайбы большого размера из пластика или картона, собрав бобину используя гайку и винт. Намотайте провод из меди, внимательно следя за тем, чтобы провод нигде не перегибался, а изоляция ненароком не повредилась, перед намоткой очередного слоя, а всего таких должно быть десять, залейте предыдущий суперклеем. Разберите конструкцию и вставьте в соленоид длинную соломинку, которая станет стволом электромагнитной рельсовой винтовки Гаусса своими руками в домашних условиях. Проверить работоспособность полученной детали можно обычной 9В батарейкой и скрепкой.
Собрав по схеме пушку Гаусса, перед выстрелом следите за светодиодами, чтобы опеределить момент, когда напряжение конденсаторов увеличилось до нужных нам 330В, обычно на это уходит до минуты, но если подключить паралелльно зарядкам конденсаторов несколько батареек по 3В так, чтобы каждый 3В отсек подключался параллельно всем зарядкам, чтобы зарядные платы не сгорели, то время перезарядки самодельной винтовки Гаусса собранной дома самому можно существенно уменьшить.
Для обеспечения безопасности готового электромагнитного рельсового орудия Гаусса сделанного своими руками в домашних условиях в качестве спускового механизма используйте реле, чтобы не контачить с кнопкой, разряжающей конденсаторы, напрямую. Собрать высоковольтный контур можно только проводом с диаметром не менее 1мм, а конденсаторы надо дополнительно разряжать, устраивая короткое замыкание, чтобы пушку Гаусса можно было безопасно хранить дома после выстрела.
Для стрельбы из самодельной винтовки Гаусса включаем питание, ждем сигнала от светодиодов, заряжаем снаряд, чтобы он находился чуть сзади соленоида, выключаем питание и стреляем. Сделанное таким методом электромагнитного рельсовое оружие поражает своей мощностью и не должно ни в коем случае наводиться на живых людей.
Если вы ничего в этом не понимаете, то начать будет лучше с изучения