Володіти зброєю, яку навіть у комп'ютерних іграх можна знайти лише в лабораторії божевільного вченого чи біля тимчасового порталу у майбутнє – це круто. Спостерігати, як байдужі до техніки люди мимоволі фіксують на пристрої погляд, а затяті геймери спішно підбирають з підлоги щелепу - заради цього варто витратити день на складання гармати Гауса своїми руками.

Як водиться, почати ми вирішили з найпростішої конструкції – однокатушкової індукційної гармати. Експерименти з багатоступінчастим розгоном снаряда залишили досвідченим електронникам, здатним побудувати складну систему комутації на потужних тиристорах і налаштувати моменти послідовного включення котушок. Натомість ми сконцентрувалися на можливості приготування страви з доступних інгредієнтів.

Отже, щоб побудувати гармату Гауса, перш за все доведеться пробігтися магазинами. У радіомагазині для саморобкипотрібно купити кілька конденсаторівз напругою 350-400 Вта загальною ємністю 1000–2000 мікрофарадемальований мідний дрітдіаметром 0,8 мм, батарейні відсіки для « Крони» та двох 1,5-вольтових батарейок типу С, тумблер і кнопки. У фототоварах візьмемо п'ять одноразовихфотоапаратів Kodak, в автозапчастинах – найпростіше чотириконтактне. релевід «Жигулів», у «продуктах» – пачку соломинокдля коктейлів, а в "іграшках" - пластмасовий пістолет, автомат, дробовик, рушниця або будь-яку іншу гармату, яку ви захочете перетворити на зброю майбутнього.

Мотаємо на вус…

Головний силовий елемент нашої гармати – котушка індуктивності. З її виготовлення варто розпочати збирання зброї. Візьміть відрізок соломинки завдовжки 30 ммі дві великі шайби(Пластмасові або картонні), зберіть з них бобіну за допомогою гвинта і гайки. Почніть намотувати на неї емальований провід акуратно, виток до витка (при великому діаметрідроти це досить просто). Будьте уважні, не допускайте різких перегинів дроту, не пошкодіть ізоляцію. Закінчивши перший шар, залийте його суперклеємі починайте намотувати наступний. Вчиняйте так з кожним шаром. Усього потрібно намотати 12 шарів. Потім можна розібрати бобіну, зняти шайби і надіти котушку на довгу соломинку, яка стане стовбуром. Один кінець соломинки слід заглушити. Готову котушку легко перевірити, підключивши її до 9-вольтовій батарейці: якщо вона утримає на вазі канцелярську скріпку, значить, ви досягли успіху Можна вставити в котушку соломинку і випробувати її в ролі соленоїда: вона повинна активно втягувати в себе відрізок скріпки, а при імпульсному підключенні навіть викидати її зі стовбура 20-30 см.

Препаруємо цінності

Для формування потужного електричного імпульсу, якнайкраще підходить (у цій думці ми солідарні зі творцями найпотужніших лабораторних рельсотронів). Конденсатори хороші не тільки великою енергоємністю, а й здатністю віддати всю енергію протягом дуже короткого часу, до того, як снаряд досягне центру котушки. Однак конденсатори необхідно якось заряджати. На щастя, потрібне нам зарядний пристрійє в будь-якому фотоапараті: конденсатор використовується там для формування високовольтного імпульсу для спалаху, що підпалює електрода. Найкраще нам підійдуть одноразові фотоапарати, тому що конденсатор і зарядка - це єдині електричні компоненти, які в них є, а значить, дістати зарядний контур з них простіше простого.

Розбирання одноразового фотоапарата – це етап, на якому варто почати виявляти обережність. Розкриваючи корпус, намагайтеся не торкатися елементів електричного кола: конденсатор може зберігати заряд протягом тривалого часу. Отримавши доступ до конденсатора, насамперед замкніть його висновки викруткою з ручкою з діелектрика . Тільки після цього можна торкатися плати, не побоюючись отримати удар струмом. Видаліть із зарядного контуру скоби для батарейки, відпаяйте конденсатор, перемичку до контактів кнопки зарядки – вона нам більше не знадобиться. Підготуйте таким чином мінімум п'ятьзарядних плат. Зверніть увагу на розташування доріжок на платі: до одних і тих же елементів схеми можна підключитися в різних місцях.

Розставляємо пріоритети

Підбір ємності конденсаторів – це питання компромісу між енергією пострілу та часом зарядки зброї. Ми зупинилися на чотирьох конденсаторах по 470 мікрофарад (400 В), з'єднаних паралельно. Перед кожним пострілом ми протягом, приблизно, хвилиничекаємо сигналу світлодіодів на зарядних контурах, які повідомляють, що напруга в конденсаторах досягла належних 330 В. Прискорити процес заряду можна, підключаючи до зарядних контурів кілька 3-вольтових батарейних відсіків паралельно. Однак варто мати на увазі, що потужні батареї типу «С» мають надмірну силу струму для слабких фотоапаратних схем. Щоб транзистори на платах не згоріли, на кожну 3-вольтову збірку повинно бути 3–5 зарядних контурів, підключених паралельно. На нашому знарядді до «зарядків» підключено лише один відсік батареї. Всі інші служать як запасні магазини.

Визначаємо зони безпеки

Ми нікому не порадимо тримати під пальцем кнопку, яка розряджає батарею 400-вольтових конденсаторів. Для керування спуском краще встановити реле. Його керуючий контур підключається до 9-вольтової батареї через кнопку спуску, а керований вмикається в ланцюг між котушкою та конденсаторами. Правильно зібрати гармату допоможе принципова схема. При складанні високовольтного контуру користуйтеся проводом перетином не менше міліметраДля зарядного та керуючого контурів підійдуть будь-які тонкі дроти. Проводячи експерименти зі схемою, пам'ятайте: конденсатори можуть мати залишковий заряд. Перш ніж торкатися їх, розряджайте їх коротким замиканням.

Artem

Підбиваємо підсумок

Процес стрілянини виглядає так:

• включаємо тумблер живлення;
• чекаємо яскравого свічення світлодіодів;
• опускаємо в ствол снаряд так, щоб він виявився трохи позаду котушки;
• вимикаємо живлення, щоби при пострілі батарейки не відбирали енергію на себе; прицілюємось і натискаємо на кнопку спуску.

Результат великою мірою залежить від маси снаряда.

Будьте обережні, знаряддя представляє реальну небезпеку.

Володіти зброєю, яку навіть у комп'ютерних іграх можна знайти лише в лабораторії божевільного вченого чи біля тимчасового порталу у майбутнє, — це круто. Спостерігати, як байдужі до техніки люди мимоволі фіксують на пристрої погляд, а затяті геймери спішно підбирають з підлоги щелепу, - заради цього варто витратити день на складання гармати Гауса.

Як водиться, почати ми вирішили із найпростішої конструкції — однокатушкової індукційної гармати. Експерименти з багатоступінчастим розгоном снаряда залишили досвідченим електронникам, здатним побудувати складну систему комутації на потужних тиристорах і налаштувати моменти послідовного включення котушок. Натомість ми сконцентрувалися на можливості приготування страви з доступних інгредієнтів. Отже, щоб побудувати гармату Гауса, перш за все доведеться пробігтися магазинами. У радіомагазині потрібно купити кілька конденсаторів з напругою 350-400 В та загальною ємністю 1000-2000 мікрофарад, емальований мідний провід діаметром 0,8 мм, батарейні відсіки для «Крони» та двох 1,5-вольтових батарейок типу С, тумблер і кнопку. У фототоварах візьмемо п'ять одноразових фотоапаратів Kodak, в автозапчастинах - найпростіше чотириконтактне реле від "Жигулів", у "продуктах" - пачку соломинок для коктейлів, а в "іграшках" - пластмасовий пістолет, автомат, дробовик, рушниця або будь-яку іншу гармату, яку ви захочете перетворити на зброю майбутнього.

Мотаємо на вус

Головний силовий елемент нашої гармати – котушка індуктивності. З її виготовлення варто розпочати збирання зброї. Візьміть відрізок соломинки довжиною 30 мм і дві великі шайби (пластмасові або картонні), зберіть із них бобіну за допомогою гвинта та гайки. Почніть намотувати на неї емальований провід акуратно, виток до витка (при великому діаметрі дроту це досить просто). Будьте уважні, не допускайте різких перегинів дроту, не пошкодіть ізоляцію. Закінчивши перший шар, залийте суперклеєм і починайте намотувати наступний. Вчиняйте так з кожним шаром. Усього потрібно намотати 12 шарів. Потім можна розібрати бобіну, зняти шайби і надіти котушку на довгу соломинку, яка стане стовбуром. Один кінець соломинки слід заглушити. Готову котушку легко перевірити, підключивши її до 9-вольтової батареї: якщо вона утримає на вазі канцелярську скріпку, значить, ви досягли успіху. Можна вставити в котушку соломинку і випробувати її в ролі соленоїда: вона повинна активно втягувати відрізок скріпки, а при імпульсному підключенні навіть викидати її зі стовбура на 20-30 см.

Освоївшись із простою однокатушковою схемою, можна випробувати свої сили в побудові багатоступінчастої зброї — адже саме такою має бути справжня гармата Гауса. Як комутуючий елемент для низьковольтних схем (сотні вольт) ідеально підходять тиристори (потужні керовані діоди), для високовольтних (тисячі вольт) - керовані іскрові розрядники. Сигнал на керуючі електроди тиристорів або розрядників посилатиме сам снаряд, пролітаючи повз фотоелементи, встановлені в стовбурі між котушками. Момент вимикання кожної котушки буде повністю залежати від конденсатора, що її живить. Будьте уважні: надмірне збільшення ємності конденсатора при заданому імпедансі котушки може призвести до збільшення тривалості імпульсу. У свою чергу, це може призвести до того, що після проходження снарядом центру соленоїда котушка залишиться включеною і сповільнить рух снаряда. Детально відстежити та оптимізувати моменти включення та вимикання кожної котушки, а також виміряти швидкість руху снаряда допоможе осцилограф.

Препаруємо цінності

Для формування потужного електричного імпульсу якнайкраще підходить батарея конденсаторів (у цій думці ми солідарні зі творцями найпотужніших лабораторних рельсотронів). Конденсатори хороші не тільки великою енергоємністю, але і здатністю віддати всю енергію протягом дуже короткого часу, перш ніж снаряд досягне центру котушки. Однак конденсатори необхідно якось заряджати. На щастя, потрібний нам зарядний пристрій є в будь-якому фотоапараті: конденсатор використовується там для формування високовольтного імпульсу для спалаху, що підпалює електрода. Найкраще нам підходять одноразові фотоапарати, тому що конденсатор і «зарядка» — це єдині електричні компоненти, які в них є, а отже, дістати зарядний контур із них простіше простого.

Знаменитий рейлган із ігор серії Quake з великим відривом посідає перше місце у нашому рейтингу. Протягом багатьох років віртуозне володіння «рейкою» відрізняло просунутих гравців: зброя вимагає філігранної точності стрільби, проте у разі влучення швидкісний снаряд буквально розриває супротивника на шматки.

Розбирання одноразового фотоапарата - це етап, на якому варто почати виявляти обережність. Розкриваючи корпус, намагайтеся не торкатися елементів електричного кола: конденсатор може зберігати заряд протягом тривалого часу. Отримавши доступ до конденсатора, спочатку замкніть його висновки викруткою з ручкою з діелектрика. Тільки після цього можна торкатися плати, не побоюючись отримати удар струмом. Видаліть із зарядного контуру скоби для батарейки, відпаяйте конденсатор, припаяйте перемичку до контактів кнопки зарядки - вона нам більше не знадобиться. Підготуйте таким чином щонайменше п'ять зарядних плат. Зверніть увагу на розташування доріжок на платі: до одних і тих же елементів схеми можна підключитися в різних місцях.

Снайперська зброя із зони відчуження отримує другий приз за реалізм: зроблений на основі гвинтівки LR-300 електромагнітний прискорювач виблискує численними котушками, характерно гуде при зарядці конденсаторів і вражає насмерть противника на колосальних відстанях. Джерелом живлення є артефакт «Спалах».

Розставляємо пріоритети

Підбір ємності конденсаторів це питання компромісу між енергією пострілу і часом зарядки зброї. Ми зупинилися на чотирьох конденсаторах по 470 мікрофарад (400 В), з'єднаних паралельно. Перед кожним пострілом ми протягом приблизно хвилини чекаємо сигналу світлодіодів на зарядних контурах, що повідомляють, що напруга в конденсаторах досягла 330 В. Прискорити процес заряду можна, підключаючи до зарядних контурів по кілька 3-вольтових батарейних відсіків паралельно. Однак варто мати на увазі, що потужні батареї типу «С» мають надмірну силу струму для слабких фотоапаратних схем. Щоб транзистори на платах не згоріли, на кожну 3-вольтову збірку повинно бути 3-5 зарядних контурів, підключених паралельно. На нашому знарядді до «зарядків» підключено лише один відсік батареї. Всі інші служать як запасні магазини.

Розташування контактів на зарядному контурі одноразової камери Kodak. Зверніть увагу на розташування доріжок, що проводять: кожен провід схеми можна припаяти до плати в декількох зручних місцях.

Визначаємо зони безпеки

Ми нікому не порадимо тримати під пальцем кнопку, яка розряджає батарею 400-вольтових конденсаторів. Для керування спуском краще встановити реле. Його керуючий контур підключається до 9-вольтової батареї через кнопку спуску, а керований вмикається в ланцюг між котушкою та конденсаторами. Правильно зібрати гармату допоможе важлива схема. При складанні високовольтного контуру користуйтеся проводом перетином не менше міліметра, для зарядного та керуючого контурів підійдуть будь-які тонкі дроти. Проводячи експерименти зі схемою, пам'ятайте: конденсатори можуть залишковий заряд. Перш ніж торкатися їх, розряджайте їх коротким замиканням.

В одній із найпопулярніших стратегічних ігор піхотинці Глобальної Ради Безпеки (GDI) оснащуються найпотужнішими протитанковими рельсотронами. Крім того, рейлгани встановлюються і на танки GDI як апгрейд. За ступенем небезпеки такий танк — це приблизно те саме, що Зірковий руйнівник Star Wars.

Підбиваємо підсумок

Процес стрільби має такий вигляд: включаємо тумблер живлення; чекаємо яскравого свічення світлодіодів; опускаємо в ствол снаряд так, щоб він виявився трохи позаду котушки; вимикаємо живлення, щоби при пострілі батарейки не відбирали енергію на себе; прицілюємось і натискаємо на кнопку спуску. Результат великою мірою залежить від маси снаряда. Нам за допомогою короткого цвяха з відкусаним капелюшком вдалося прострілити банку енергетичним напоєм, яка вибухнула та залила фонтаном півредакції Потім очищена від липкого газування гармата запустила цвях у стіну з відстані півсотні метрів. А серця шанувальників фантастики та комп'ютерних ігор наша зброя вражає без жодних снарядів.

Ogame - це розрахована на багато користувачів космічна стратегія, в якій гравцеві доведеться відчути себе імператором планетних систем і вести міжгалактичні війни з такими ж живими противниками. Ogame перекладена 16 мовами, у тому числі російською. Гармата Гауса - одна з найпотужніших оборонних знарядь у грі.

Вітання. Сьогодні ми спорудимо гармату Гауса в домашніх умовах із частин, які легко можна знайти у місцевих магазинах. Використовуючи конденсатори, вимикач та деякі інші частини, ми створимо пускову установку, здатну за допомогою електромагнетизму запускати невеликі цвяхи на відстань приблизно до 3 метрів. Почнемо!

Крок 1: Дивимося відео

Спочатку подивіться відео. Ви вивчите проект та побачите гармату в дії. Читайте далі для вивчення більше детальної інструкціїзбирання пристрою Гаусс Ган.

Крок 2: Збираємо необхідні матеріали

Для проекту вам знадобиться:

1. 8 великих конденсаторів. Я використав 3,300uF 40V. Ключовим моментом тут є те, що чим менше вольтаж – тим менше небезпеки, тому пошукайте варіанти в районі 30 – 50 Вольт. Що стосується ємності, то чим більше – тим краще.
2. Один вимикач для струмів високої сили
3. Одна котушка на 20 витків (я скрутив свою з дроту стандарту 18awg)
4. Мідний лист та/або товстий мідний привід

Крок 3: Склеюємо конденсатори

Візьміть конденсатори та склейте їх разом таким чином, щоб позитивні клеми знаходилися ближче до центру склеювання. Склейте їх спочатку у 4 групи по 2 штуки. Потім склейте по дві групи разом, отримавши в результаті 2 групи із 4 конденсаторів. Потім покладіть одну групу на іншу.

Крок 4: Збираємо групу конденсаторів

Фотографія показує, як має виглядати підсумкова конструкція.

Тепер візьміть позитивні клеми та з'єднайте їх один з одним, а потім припаяйте до мідної накладки. Накладкою може бути товстий мідний провід або лист.

Крок 5: Спаюємо мідні накладки

Використовуйте при необхідності спрямоване тепло (невеликий промисловий фен), розігрійте мідні накладки та припаяйте до них клеми конденсаторів.

На фото видно мою групу конденсаторів після виконання цього кроку.

Крок 6: Споюйте негативні клеми конденсаторів

Візьміть ще один товстий провідник, я використав ізольований мідний привід з великим перетином, знявши з нього в потрібних місцяхізоляції.

Зігніть провід так, щоб він максимально ефективно покривав усю дистанцію нашої групи конденсаторів.

Споюйте його в потрібних місцях.

Крок 7: Підготуйте снаряд

Далі потрібно підготувати для котушки відповідний снаряд. Я намотав свою котушку навколо бобіни. Як дула я використовував невелику соломину. Отже, мій снаряд має входити до соломинки. Я взяв цвях і обрізав його до довжини приблизно 3 см, залишивши гостру його частину.

Крок 8: Знайдіть відповідний вимикач

Потім мені потрібно було знайти спосіб скинути заряд із конденсаторів на котушку. Більшість людей таких потреб використовують випрямлячі (SCR). Я вирішив діяти простіше і знайшов вимикач, що працює у високій силіструму.

На вимикачі є три позначки сили струму: 14.2A, 15A та 500A. Мої розрахунки показали максимальну силу приблизно 40A на піку, що триває близько мілісекунди, так що все мало спрацювати.

ЗАМІТКА. Не використовуйте мій метод увімкнення, якщо ємність ваших конденсаторів буде більшою. Я відчував успіх і все обійшлося, але вам не захочеться, щоб вимикач вибухнув через те, що ви пропустили 300A через вимикач, розрахований на 1A.

Крок 9: Намотуємо котушку

Ми майже перестали збирати електромагнітну гармату. Час намотати котушку.

Я випробував три різні котушки і виявив, що приблизно 20 витків ізольованого дроту стандарту 16 або 18 awg діють найкраще. Я використав стару бобіну, намотав на неї дріт і просмикнув усередину пластикову соломину, запаявши один кінець соломини гарячим клеєм.

Крок 10: Збираємо пристрій за схемою

Тепер коли ви підготували всі частини, з'єднайте їх разом. Якщо у вас виникли якісь проблеми — дотримуйтесь схеми.

Крок 11: Пожежна безпека

Мої вітання! Ми зробили гармату Граса своїми руками. Використовуйте зарядник, щоб зарядити ваші конденсатори до максимальної напруги. Я зарядив свою установку на 40V до 38V.

Зарядіть снаряд у трубку та натисніть кнопку. Струм піде на котушку і вона вистрілить цвяхом.

БУДЬТЕ УВАЖНІ! Навіть враховуючи, що це низькоточний проект, і що він вас не вб'є, але такий струм може нашкодити вашому здоров'ю. На другій фотографії видно, що станеться, якщо ви випадково з'єднаєте плюс і мінус.

Лис 19, 2014

По-перше, редакція Science Debate вітає всіх артилеристів та ракетників! Адже сьогодні 19 листопада – День ракетних військ та артилерії. 72 роки тому, 19 листопада 1942 року з найпотужнішої артилерійської підготовки розпочався контрнаступ Червоної Армії під час Сталінградської Битви.

Саме тому ми сьогодні приготували для вас публікацію, присвячену гарматам, але не звичайним, а гарматам Гауса!

Чоловік, навіть ставши дорослим, у душі залишається хлопчиськом, ось тільки іграшки у нього змінюються. Комп'ютерні ігристали справжнім порятунком для солідних дядьків, які в дитинстві не дограли у «війнушку» і тепер мають можливість надолужити втрачене.

У комп'ютерних бойовиків часто зустрічається футуристична зброя, яку не зустрінеш у реального життя- Знаменита гармата Гауса, яку може підкинути якийсь чокнутий професор або її випадково можна відшукати в секретній хроніці.

А чи можна придбати Гаус-гарматою в реалі?

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

В основі конструкції цієї грізної зброї лежить соленоїд – циліндрична обмотка з дротів, де довжина дроту у багато разів більше діаметраобмотки. Коли буде поданий електричний струм, у порожнині котушки (солоноїда) виникне сильне магнітне поле. Воно втягне снаряд усередину соленоїда.

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

Збираємо Гаус-гармату в домашніх умовах

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

Перший шар після намотування залийте суперклеєм, зачекайте, поки він висохне, і приступайте до наступного шару. Так само потрібно намотати 10-12 шарів. Готову котушку одягаємо на майбутній ствол зброї. На один із його країв слід надіти заглушку.

Щоб отримати сильний електричний імпульс, відмінно підійде батарея конденсаторів. Вони здатні віддавати накопичену енергію протягом короткого часу, доки куля дійде до середини котушки.

Для заряджання конденсаторів знадобиться зарядний пристрій. Придатний пристрій є у фотографічних апаратах, він служить для спалаху. Звичайно, не йдеться про дорогу модель, яку ми препаруватимемо, але одноразові «Кодаки» згодяться.

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

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

Світлодіодні елементи, встановлені на контури заряджання, сигналізують світлом про те, що необхідний рівень зарядки досягнутий. Звичайно, можна підключити додаткові зарядні контури, але не перестарайтеся, щоб не спалити ненароком транзистори на платах. Для того, щоб розрядити батарею, з метою безпеки найкраще встановити реле.

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

Якщо процес вас захопив, а отриманої потужності обмаль, то ви можете приступити до створення багатоступінчастої гармати Гауса, адже вона має бути саме такою.

Енциклопедичний YouTube

1 / 3

✪ Прискорювачі заряджених частинок

✪ Обертання крутильного маятника 1 (В.М.Самохвалов)

✪ Олег Соколов про Єгипетський похід: Битва при Абукірі, Каїр та похід Дезе

Субтитри

Принцип дії

Параметри прискорюючих котушок, снаряда та конденсаторів повинні бути узгоджені таким чином, щоб при пострілі до моменту підльоту снаряда до соленоїда індукція магнітного поляу соленоїді була максимальна, але при подальшому наближенні снаряда різко падала. Варто зауважити, що можливі різні алгоритми роботи котушок, що прискорюють.

Кінетична енергія снаряду E = m v 2 2 (\displaystyle E=(mv^(2) \over 2)) m (\displaystyle m)- Маса снаряда v (\displaystyle v)- його швидкість Енергія, що запасається в конденсаторі E = C U 2 2 (\displaystyle E=(CU^(2) \over 2)) U (\displaystyle U)- напруга конденсатора C (\displaystyle C)- ємність конденсатора Час розряду конденсаторів

Цей час за який конденсатор повністю розряджається:

T = π L C 2 (\displaystyle T=(\pi (\sqrt (LC)) \over 2)) L (\displaystyle L)- індуктивність C (\displaystyle C)- ємність Час роботи котушки індуктивності

Цей час, за який ЕРС котушки індуктивності зростає до максимального значення (повний розряд конденсатора) і повністю падає до 0. Воно дорівнює верхньому напівперіоду синусоїди.

T = 2 π L C (displaystyle T = 2 pi (sqrt (LC))) L (\displaystyle L)- індуктивність C (\displaystyle C)- ємність

Варто зауважити, що у поданому вигляді дві останні формули не можуть застосовуватися для розрахунків гармати Гаусса, хоча б з тієї причини, що в міру руху снаряда всередині котушки її індуктивність постійно змінюється.

Застосування

Теоретично можливе застосування гармат Гауса для запуску легких супутників на орбіту, оскільки при стаціонарному використанні є можливість мати велике джерелоенергії. Основне застосування - аматорські установки, демонстрація властивостей феромагнетиків. Також досить активно використовується як дитяча іграшка або розвиває технічну творчість саморобної установки(простота та відносна безпека)

створення

Найпростіші конструкції можуть бути зібрані з підручних матеріалів навіть за шкільних знань фізики.

Існує безліч сайтів, в яких детально описано, як зібрати гармату Гауса. Але варто пам'ятати, що створення зброї в деяких країнах може переслідуватись за законом. Тому, перед тим, як створювати гармату Гауса, варто задуматися, як ви застосовуватимете її.

Переваги і недоліки

Гармата Гауса як зброя має переваги, якими не мають інші види стрілецької зброї. Це відсутність гільз і необмеженість у виборі початкової швидкості та енергії боєприпасу, можливість безшумного пострілу (якщо швидкість досить обтічного снаряда не перевищує швидкості звуку) у тому числі без зміни стовбура і боєприпасу, відносно мала віддача (рівна імпульсу імпульсних вилетів) газів або рухомих частин), теоретично, велика надійність і, в теорії, зносостійкість, а також можливість роботи в будь-яких умовах, у тому числі в космічному просторі.

Однак, незважаючи на простоту гармати Гаусса, використання її як зброя пов'язане з серйозними труднощами, головне з яких: великі витрати енергії.

Перша та основна труднощі – низький ККД установки. Лише 1-7 % заряду конденсаторів переходять у кінетичну енергію снаряда. Частково цей недолік можна компенсувати використанням багатоступінчастої системи розгону снаряда, але у будь-якому разі ККД рідко сягає 27%. В основному в аматорських установках енергія, запасена у вигляді магнітного поля, ніяк не використовується, а є причиною використання потужних ключів (часто застосовують IGBT модулі) для розмикання котушки (правило Ленца).

Друга складність - велика витрата енергії (через низький ККД).

Третя складність (випливає з перших двох) - велика вага та габарити установки при її низькій ефективності.

Четверта складність - досить тривалий час накопичувальної перезарядки конденсаторів, що змушує разом з гарматою Гауса носити і (як правило, потужну акумуляторну батарею), а також висока їх вартість. Можна, теоретично, збільшити ефективність, якщо використовувати надпровідні соленоїди, проте це вимагатиме потужної системи охолодження, що приносить додаткові проблеми, і серйозно впливає на область застосування установки. Або використовувати замінні батареї конденсатори.

П'ята складність - зі збільшенням швидкості снаряда час дії магнітного поля, під час прольоту снарядом соленоїда, істотно скорочується, що призводить до необхідності як заздалегідь включати кожну наступну котушку багатоступінчастої системи, а й збільшувати потужність її поля пропорційно скорочення цього часу. Зазвичай цей недолік відразу обходиться увагою, так як більшість саморобних систем має або невелику кількість котушок, або недостатню швидкість кулі.

В умовах водного середовищазастосування гармати без захисного кожуха також серйозно обмежено - дистанційної індукції струму достатньо, щоб розчин солей дисоціював на кожусі з утворенням агресивних середовищ, що вимагає додаткового магнітного екранування.

Таким чином, на сьогоднішній день у гармати Гауса немає перспектив як зброя, оскільки вона значно поступається іншим видам стрілецької зброї, що працює на інших принципах. Теоретично, перспективи, звичайно, можливі, якщо будуть створені компактні та потужні джерела електричного струмуі високотемпературні надпровідники (200-300К). Однак установка, подібна до гармати Гауса, може використовуватися в космічному просторі, так як в умовах вакууму і невагомості багато недоліків подібних установок нівелюються. Зокрема, у військових програмах СРСР і США розглядалася можливість використання установок, подібних до гармати Гауса, на орбітальних супутниках для ураження інших космічних апаратів (снарядами з великою кількістюдрібних деталей), або об'єктів на земній поверхні.