Перейти к содержимому


Фотография
* * * - - 2 Голосов

Электротермическое устройство для отстрела звёздок


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 57

#1 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 06 January 2014 - 18:38

Есть такое устройство "электротермический ускоритель тел". Если кратко- тот же огнестрел, только вместо пороховых газов снаряд разгоняется давлением плазмы электрического разряда.

 

(Не путать с "рельсовой пушкой". В ней разгон производится МАГНИТНЫМ давлением на снаряд. Здесь же чисто газодинамическое давление плазмы. Строго говоря, есть комбинированные устройства, сочетающие оба этих эффекта, но это сильно от темы уведёт).

 

Взрослые дяди используют сие чудо в физическом эксперименте для разгона всяких штучек вплоть до 7 км/с. Поговаривают о возможностях использования в военных целях... А нам, мирным пиротехникам, оно может быть полезно для стрельбы звёздочками.

 

Идея устройства у меня давно возникла. И делалось оно постепенно. Постараюсь изложить весь ход работы.

 

Итак, деталь первая, она же главная. Разрядник, в котором происходит генерация плазмы и ускорение звёздочки. (Этой же плазмой она и воспламеняется). См. прикреплённый файл.

 

Это самый первый мой вариант разрядника. Но впоследствии он принципиально не изменился.

 

Разрядник капиллярного типа. Электрический пробой происходит между стержневым латунным катодом и анодом из нержавеющей стали, представляющим собой квадратный фланец с приваренной к нему трубкой- стволом диаметром около 10 мм.

Пробой происходит внутри полиэтиленовой вставки с отверстием (изначально около 3 мм диаметром). Разряд вызывает испарение и ионизацию стенок капилляра. Получившаяся плазма расширяется в стволе и выталкивает звезду.

 

 

 


Схема электрической части на следующей картинке.

 

На транзисторах VT 1- 2 собран преобразователь 12- 400 В, заряжающий рабочий конденсатор С4 ёмкостью 4700 мкФ. Цепочка R4- КМ 1.2 автоматически отключает зарядное устройство при достижении напряжения 395 В. В верхней правой части схемы изображено устройство последовательного поджига, состоящее из преобразователя на биполярном транзисторе, умножителя напряжения и вспомогательного разрядника Р1 с конденсатором С5 ёмкость. 3,3 нФ. Трансформатор Т3, собственно, и является трансформатором последовательного поджига. Разрядник Р2 тот самый, с которого звезда вылетает. Питается это всё от свинцового аккумулятора 12 В- 7 А*ч.

 

Первоначально, работоспособность концепции была испытана на говномакете (см. фото) в виде кучи деталей, вываленных прямо на снег на кусочке линолеума. Не смотря на такой раздолбайский подход, оно заработало.

 

Вот видео испытаний макетного варианта:


Раз заработало, стало быть, надо в корпус упихать.

 

Нашёл тяжеленный металлический ящик от какого-то советского прибора и в нём разместил.

 

Разрядник, для удобства использования в полевых условиях, установил на изоляторах на плексигласовом основании. Трубку- стволик удлинил примерно до 40 см, что благотворно сказалось на высоте вылета звёзд.


Теперь, собственно, о самих звёздках.

 

Методом проб и ошибок пришёл к следующему варианту: цилиндрическая звёздка диаметром 9,5 мм, высотой около 15- 20 мм.

 

Составы (масс. %):

 

1) Искристые угольные: НК 60, сера 10, уголь древесный 23, декстрин 7. Делаются на воде, сушатся 1- 2 недели на воздухе при комнатной температуре.

 

2) Искристые титановые: НК 60, сера 8, уголь древесный 10, титановый порошок 15, декстрин 7. Делаются на воде, сушатся 1- 2 недели на воздухе при комнатной температуре.

 

3) Жёлтые: НН 60, сера 10, уголь древесный 20, декстрин 10. Делаются на воде, сушатся осторожно в термошкафу. Очень гигроскопичны.

 

4) "Бриллиантовые": НК 60, сера 8, уголь древесный 10, чугунные опилки оксидированные 15, декстрин 7. Делаются на воде, сушатся 1- 2 недели на воздухе при комнатной температуре.

 

Видео испытаний:

 

(искристые угольные. Первые 2- неудачные белые).

 

(бриллиантовые и искристые угольные).

 

(титановые, жёлтые и искристые угольные).

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  схема.JPG   21.06К   17 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  схема звездоплюя.JPG   17.05К   11 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09349.JPG   42.63К   8 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09318.JPG   23.36К   7 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09350.JPG   45.16К   7 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09354.JPG   53.43К   6 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09355.JPG   49.17К   7 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09356.JPG   52.55К   3 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09446.JPG   44.29К   9 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09447.JPG   43.83К   8 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09448.JPG   48.95К   7 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC09665.JPG   34.28К   6 Количество загрузок:

Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 06 January 2014 - 18:53

  • 5

#2 RDL_Rider

RDL_Rider
  • Младший Сержант

  • PipPipPip
  • Группа: Пиротехник любитель
  • сообщений 51
    • Любимый состав:Флеш
    • Пол:Мужской
    • Возраст:24
  • Регистрация: 03-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 06 January 2014 - 18:42

Мощно!
  • 0

#3 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 06 January 2014 - 18:50

Последней доработкой устройства стало увеличение калибра ствола до 16 мм (звёздки использую диаметром 15,5 мм). Разрядник остался тот же самый, только сменный фланец с другим стволом для него сделал.

 

К самому устройству изготовил дополнительную внешнюю батарею конденсаторов ёмкостью 2200 мкФ, подключаемую через отдельный разъём.

 

Из 16 мм-вого ствола пока удачно удалось запустить только искристые угольные звёзды. Зато, очень высоко и стабильно. Без единой осечки:


Прибор имеет также стационарную модификацию. Прямо с балкона можно стрелять.

 

Собственно, просто разрядник с 10мм-вым стволиком прикрепил к массивному стальному основанию с возможностью регулировки угла наклона. Питается он в стационарном варианте от универсального накопительного блока 4400 мкФ*430 В. (Принцип действия практически тот же, что и у переносного, только питается от розетки и имеет ещё несколько дополнительных функций для других экспериментов).

 

 

Это уже в эту новогоднюю ночь стреляли из окна. Звёзды титановые. В конце несколько искристых угольных.

 

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSC00030.JPG   26.82К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00052.JPG   49.61К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00053.JPG   44.94К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00797.JPG   25.09К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00799.JPG   39.51К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00267.JPG   53.91К   2 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSC00269.JPG   41.49К   2 Количество загрузок:

Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 06 January 2014 - 18:56

  • 4

#4 Redles

Redles
  • Младший Сержант

  • PipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 45
    • Любимый состав:Флеш
    • Пол:Мужской
    • Возраст:00
  • Регистрация: 26-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 07 January 2014 - 17:10

Ну, головааа! У меня чуть мозги не вскипели, пока читал.

А можно ей мортирные снаряды отсрелливать?


Сообщение отредактировал Redles: 07 January 2014 - 17:19

  • 0

#5 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 07 January 2014 - 22:36

Хоть бронебойные. Серьёзно. Только батарею конденсаторов с шифонер размером набрать, и ствол соответственной прочности.

 

 

 

Ещё красиво получается двумя угольными звёздками сразу выстреливать. Они лёгкие и воспламеняются тоже легко. Поэтому, получается.

 

 

Прикрепленные файлы


Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 07 January 2014 - 22:44

  • 3

#6 ProDim

ProDim
  • Старшина

  • PipPipPipPip
  • Группа: Опытный Пиротехник
  • сообщений 128
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:25
  • Регистрация: 03-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 08 January 2014 - 04:39

Круто конечно, молодцом. Один только вопрос: зачем? :lol:  Зачем такие сложности то, когда звёзды можно куда проще тестить :D Ну да ладно


  • 0

#7 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 08 January 2014 - 05:02

Круто конечно, молодцом. Один только вопрос: зачем? :lol:  Зачем такие сложности то, когда звёзды можно куда проще тестить :D Ну да ладно

А зачем жить, если всё равно помрёшь?

 

Каждый спасается от скуки, чем умеет. Потом, я большой фанат плазмы и плазменных технологий. Так что, она для меня самоценна. Из практических удобств- не надо готовить и хранить вышибной заряд. Никаких фитилей не надо. "Расчёт" из 2х человек минут за 20 выпускает 50 звёздок подряд. 1 на пульте, второй звёзды в ствол подкидывает.


  • 2

#8 Гость_RD7_*

Гость_RD7_*

Отправлено 09 January 2014 - 00:57

А сколько выстрелов можно сделать на одном заряде аккумулятора?


  • 0

#9 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 09 January 2014 - 20:39

50 подряд с дополнительным блоком конденсаторов реально делали. После этого напряжение на аккумуляторе было 12,7-12,8 В. Т.е., ещё можно было стрелять.


  • 1

#10 Гость_Оторин_*

Гость_Оторин_*

Отправлено 20 January 2014 - 08:23

Ааааааааа :blink:  :blink:  :blink: , ты там скоро андронный коллайдер построишь! :blink:  Круто сделал))


Сообщение отредактировал Оторин: 20 January 2014 - 08:25

  • 0

#11 DARUD

DARUD
  • Младший Сержант

  • PipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 52
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:30
  • Регистрация: 22-January 14
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 23 January 2014 - 04:14

Доброго времени Вам!

Меня интересует схема подробнее, по номиналам. 

схему если можно по крупнее, неразборчиво сфоткана.

какие трансы использовали?

хочу повторить данную пушку, но с расчетом на 2" мортиры.

у меня есть блок питания на 1000 вольт 200 ватт, от лампового усилителя.

трансформатор тесла на лампе ГУ50 делал из него, дуга до 10 см тянулась, розжиг от 2 см начинался.

думаю сделать так, со вторички теслы через вилку авраменко или просто через диод заряжать кондёры до прострела в разряднике, только ёмкость прийдется постараться набрать по больше мкф и вольт.

можно на Марксе сделать, питать без диодов нужно, поставить газоразрядники заводские, чтоб кондеры не пробило..

какую роль выполняет полиэтилен разряднике Р2 ? подробнее сам процесс или ссылку на источник ума)))

буду очень признателен..


  • 0

#12 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 24 January 2014 - 22:54

Так, коллега! С такими замашками я бы вообще не советовал этим делом заниматься.

 

Во-первых, 1000 В и более в полевых условиях равносильно "русской рулетке". Или, думаете, у меня нет высоковольтных конденсаторов или я не умею сделать преобразователь 12- 4000 В? :mir33:

 

Во-вторых, катушки Тесла, вилки Авраменко там ну просто нафиг не сбагрились. А уж генератор Маркса и подавно. Всё делается просто на одном ВЧ- трансформаторе с обычным выпрямительным мостом на выходе. Можно с удвоителем, если много витков мотать лень.

 

В-третьих, у разрядников разброс напряжения срабатывания довольно большой. Ограничивать ими заряд конденсаторов весьма неразумно. Да и, вообще, при пробое разрядника весь заряд конденсатора в него и стечёт.

 

Ну и в- четвёртых, если на калибр 16 мм всё устройство весит около 15 кг (в сборе), представьте, сколько оно будет весить на калибр в 2 дюйма.

 

Теперь по существу вопроса:

 

1) Полиэтилен в разряднике Р2 выполняет роль диэлектрического капилляра, в котором происходит пробой и образование плазмы.

 

2) Спецификацию деталей по номиналам сейчас не помню. Надо корпус вскрывать и смотреть. Попозже сделаю.

 

3) Трансы самодельные. На сердечниках от телевизионных строчников. Т3 на сердечнике от ТДКС. Первичка 7 витков монтажного провода 1,5 мм кв, вторичка 30 витков его же. Обмотки сделаны на разных стержнях сердечника.

 

P.S. Советую заглянуть на flyback.org.ru  Не пожалеете! :)


Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 24 January 2014 - 23:18

  • 0

#13 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 25 January 2014 - 14:35

Номиналы деталей, какие смог разглядеть:

 

VT 1-2 IRFP 4232, биполярный транзистор КТ818Г, R2-3 МЛТ-2 470 Ом, VD 4-5 д814 А, VD 2-3 HER 208, С1 К75- 17 1 мкФ* 250 В, R6 25 Ом, R5 270 Ом, С5 К73- 14 3300 пФ* 25 кВ, КМ1 РЭС 15.


  • 0

#14 Roman

Roman
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 566
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:0
  • Регистрация: 14-January 14
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 01 February 2014 - 20:42

Чтобы получить капсюль жевело хватит 400 мкф 400 В ?

Или сколько надо?

 

Ну в смысле электрозапал без нихрома, не для выстрела, а чтобы поджечь порох.

 

Можеш попробовать уменьшить емкость до минимума, которого хватит чтобы поджечь черный порох?

Желательно меньше 1000 мкф.

 

Реально такое? Или капиляр будет засорятся?


Сообщение отредактировал Roman: 01 February 2014 - 20:43

  • 0

#15 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 02 February 2014 - 18:50

Порох удобней всего поджечь раскалённой спиралью. Напрямую от аккумулятора. Зачем городить преобразователь, разрядник и высоковольтный блок последовательного поджига? Впрочем, идея здравая. Опять же, есть попытки заменить капсюли пороховых артсистем плазменными инжекторами. Вроде как, баллистику улучшает и прирост скорости снаряда при том же заряде. Но вряд-ли это в пиротехнической практике востребовано. Если очень интересно, могу статьи поискать. Только они на англицком все.

 

На счёт энергии: энергия конденсатора CU2/2. Какая энергия в капсюле, не знаю.

 

Капилляр, по опыту использования моего устройства, не засоряется, но постепенно разгорается, увеличиваясь в диаметре. Меняю примерно через каждые 40- 50 выстрелов.


Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 02 February 2014 - 18:53

  • 0

#16 Roman

Roman
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 566
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:0
  • Регистрация: 14-January 14
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 02 February 2014 - 20:37

Капсюль имеет 30-40 миллиграмм состава.

Не знаю какая у него теплота сгорания, у пороха 3.8 МДж/кг.

Если допустить что капсюльный состав имеет калорийность как у пороха, то энергия капсюля 3.8*30= 114 Дж.

Надеюсь что энегрия плазмы как то лутше доходит до пороха.

У твоей установки энергия около 400 Дж, тоесть как 0.1 грам пороха, а похоже что стреляет лутше чем 0.1 грамм пороха.

 

Смысл тут такой.

Прицепить чуть пороха и никаких шнурков, проводов. Просто вставил и нажал кнопку.

Если получится на малих емкостях (желательно 100 мкф), то можна взять маленький аккумулятор, маленький конденсатор, уменьшить габарит до маленькой коробочки.

С большим аккумулятором и целым блоком смысла никакого, появится смисл только в габаритах мобильного телефона или пачки сигарет.

 

Статьи на англицком давай, нтересно.


  • 0

#17 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 02 February 2014 - 23:56

Без шнурков и проводков не получится. Хотя-бы тот провод, что ствол с основным блоком соединяет.

 

В габарит мобильника однозначно не впишется. Один конденсатор 100 мкФ* 400 В уже больше диаметром, чем мобильник. И даже сигаретная пачка. Намоточные элементы (дроссели и трансформаторы, коих в моей схеме аж 4 штуки) тоже весьма габаритны.

Если бы эти штучки научились в малый габарит умещать, то давно бы весь огнестрел на помойку отправили, а пехоту вооружили бы плазменными винтовками. Но пока увы. Источники питания неприемлемо велики.

 

А что плазма лучше пороха пуляет, в том вся соль. У пороха температура сгорания в районе 3000 К, для плазмы и 10 000 К не предел. И состав газов более благоприятный.

 

 

Статьи во вложениях.

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  A-EML086.pdf   227.75К   10 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  EML023.pdf   2.22МБ   6 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  EML037.pdf   77.51К   5 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  EML096.pdf   867.62К   5 Количество загрузок:

Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 03 February 2014 - 00:00

  • 1

#18 Roman

Roman
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 566
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:0
  • Регистрация: 14-January 14
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 03 February 2014 - 01:14

Главный вопрос: сколько надо мкф для надежного зажигания пороха?

А от этого уже решать стоит или не стоит.


Рекомендую почитать:

 http://steelrats.org/articles.php?article_id=118&rowstart=2

Очень похоже по принципу, но в небольших габаритах.

Конденсатор 100 мкф 450 В бывает размером 18*35 мм.


Сообщение отредактировал Roman: 03 February 2014 - 01:06

  • 0

#19 Старик Дымовик

Старик Дымовик
  • Страшный Лейтенант

  • PipPipPipPipPipPip
  • Группа: Профессиональный Пиротехник
  • сообщений 322
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:34
  • Регистрация: 07-November 13
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 03 February 2014 - 02:25

А, "злой шокер" это баян известный.

 

А про порох, так это ещё от условий зависит. В т.ч., от грануляции самого пороха. В замкнутом объёме, думаю, от 100 мкФ запалит. Только тогда одна тонкость: в разрядную цепь надо дополнительный дроссель или мощный резистор на 2- 3 Ома. Тогда импульс будет растянутым и на выходе из капилляра сформируется долгоиграющая (относительно) струя. Она точно запалит. С 220 мкФ-300 В таким образом даже в алюминиевой фольге дырки прожигает.

 

Но всё равно не понимаю, зачем нужен такой извратный способ воспламенения пороха?

 

И ещё не стоит забывать про безопасность. На "стальных крысах", не в обиду будет сказано, ребята ушлые. А выполнить качественно изоляцию в домашних условиях довольно сложно. Особенно, если гнаться за миниатюризацией.

 

У меня в приборе цепи с разным напряжением разделены. То, что оператор в руках держит, туда только 12 В заходит. Всё остальное в корпусе, который руками уже не трогают при стрельбе. 


Сообщение отредактировал Старик Дымовик: 03 February 2014 - 02:29

  • 0

#20 Roman

Roman
  • Полковник

  • PipPipPipPipPipPipPip
  • Группа: Пользователь*
  • сообщений 566
    • Любимый состав:Огни
    • Пол:Мужской
    • Возраст:0
  • Регистрация: 14-January 14
  • 0 баллов предупреждения

Отправлено 03 February 2014 - 03:24

Ничего не поджигаеш, никаких проводов не подключаеш.

Впихнул - выстрелил, опять впихнул - опять выстрелил.

Не хуже заводской ракетницы. 

Красота.


Еще интересует диэлектрический капиляр на меньших мощностях.

Может сделать тоньше или толще или длинее или короче?

Почему полиэтилен? Это важно?


Сообщение отредактировал Roman: 03 February 2014 - 03:08

  • 0


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных