Выстрел в будущее: как собрать пушку
Гаусса своими руками
Несмотря на относительно скромные
размеры, пистолет Гаусса — это самое
серьезное оружие, которое мы когда-
либо строили. Начиная с самых ранних
этапов его изготовления, малейшая
неосторожность в обращении с
устройством или отдельными его
компонентами может привести к
поражению электрическим током. Будьте
внимательны!
Сергей Апресов
24 января 2020 14:31
Сергей Коноплёв
Обладать оружием, которое даже в
компьютерных играх можно найти только
в лаборатории сумасшедшего ученого или
возле временного портала в будущее, —
это круто. Наблюдать, как равнодушные
к технике люди невольно фиксируют на
устройстве взгляд, а заядлые геймеры
спешно подбирают с пола челюсть, —
ради этого стоит потратить денек на
сборку пушки Гаусса.
Пушка Гаусса
Как водится, начать мы решили с
простейшей конструкции —
однокатушечной индукционной пушки.
Эксперименты с многоступенчатым
разгоном снаряда оставили опытным
электронщикам, способным построить
сложную систему коммутации на мощных
тиристорах и точно настроить моменты
последовательного включения катушек.
Вместо этого мы сконцентрировались на
возможности приготовления блюда из
повсеместно доступных ингредиентов.
Итак, чтобы построить пушку Гаусса,
прежде всего придется пробежаться по
магазинам. В радиомагазине нужно
купить несколько конденсаторов с
напряжением 350−400 В и общей
емкостью 1000−2000 микрофарад,
эмалированный медный провод
диаметром 0,8 мм, батарейные отсеки
для «Кроны» и двух 1,5-вольтовых
батареек типа С, тумблер и кнопку. В
фототоварах возьмем пять одноразовых
фотоаппаратов Kodak, в автозапчастях —
простейшее четырехконтактное реле от
«Жигулей», в «продуктах» — пачку
соломинок для коктейлей, а в «игрушках»
— пластмассовый пистолет, автомат,
дробовик, ружье или любую другую
пушку, которую вы захотите превратить в
оружие будущего.
Пушка Гаусса
Рентген пушки Гаусса
Мотаем на ус
Главный силовой элемент нашей пушки —
катушка индуктивности. С ее
изготовления стоит начать сборку
орудия. Возьмите отрезок соломинки
длиной 30 мм и две большие шайбы
(пластмассовые или картонные),
соберите из них бобину с помощью винта
и гайки. Начните наматывать на нее
эмалированный провод аккуратно, виток
к витку (при большом диаметре провода
это довольно просто). Будьте
внимательны, не допускайте резких
перегибов провода, не повредите
изоляцию. Закончив первый слой,
залейте его суперклеем и начинайте
наматывать следующий. Поступайте так
с каждым слоем. Всего нужно намотать
12 слоев. Затем можно разобрать бобину,
снять шайбы и надеть катушку на
длинную соломинку, которая послужит
стволом. Один конец соломинки следует
заглушить. Готовую катушку легко
проверить, подключив ее к 9-вольтовой
батарейке: если она удержит на весу
канцелярскую скрепку, значит, вы
добились успеха. Можно вставить в
катушку соломинку и испытать ее в роли
соленоида: она должна активно
втягивать в себя отрезок скрепки, а при
импульсном подключении даже
выбрасывать ее из ствола на 20−30 см.
Пушка Гаусса
Многоступенчатая мощь
Освоившись с простой однокатушечной
схемой, можно испытать свои силы в
постройке многоступенчатого орудия —
ведь именно такой должна быть
настоящая пушка Гаусса. В качестве
коммутирующего элемента для
низковольтных схем (сотни вольт)
идеально подходят тиристоры (мощные
управляемые диоды), для
высоковольтных (тысячи вольт) —
управляемые искровые разрядники.
Сигнал на управляющие электроды
тиристоров или разрядников будет
посылать сам снаряд, пролетая мимо
фотоэлементов, установленных в стволе
между катушками. Момент выключения
каждой катушки будет всецело зависеть
от питающего ее конденсатора. Будьте
внимательны: избыточное увеличение
емкости конденсатора при заданном
импедансе катушки может привести к
увеличению длительности импульса. В
свою очередь это может привести к тому,
что после прохождения снарядом центра
соленоида катушка останется
включенной и замедлит движение
снаряда. Детально отследить и
оптимизировать моменты включения и
выключения каждой катушки, а также
измерить скорость движения снаряда
поможет осциллограф.
Препарируем ценности
Для формирования мощного
электрического импульса как нельзя
лучше подходит батарея конденсаторов
(в этом мнении мы солидарны с
создателями самых мощных
лабораторных рельсотронов).
Конденсаторы хороши не только большой
энергоемкостью, но и способностью
отдать всю энергию в течение очень
короткого времени, до того как снаряд
достигнет центра катушки. Однако
конденсаторы необходимо как-то
заряжать. К счастью, нужное нам
зарядное устройство есть в любом
фотоаппарате: конденсатор используется
там для формирования высоковольтного
импульса для поджигающего электрода
вспышки. Лучше всего нам подходят
одноразовые фотоаппараты, потому что
конденсатор и «зарядка» — это
единственные электрические
компоненты, которые в них есть, а
значит, достать зарядный контур из них
проще простого.
Голос по
проводам: как
изобрели
телефон
Quake railgun
Quake railgun
Знаменитый рэйлган из игр серии Quake с
большим отрывом занимает первое место
в нашем рейтинге. В течение многих лет
виртуозное владение «рельсой» отличало
продвинутых игроков: оружие требует
филигранной точности стрельбы, однако
в случае попадания скоростной снаряд
буквально разрывает противника на
куски.
Разборка одноразового фотоаппарата —
это этап, на котором стоит начать
проявлять осторожность. Вскрывая
корпус, старайтесь не касаться
элементов электрической цепи:
конденсатор может сохранять заряд в
течение долгого времени. Получив доступ
к конденсатору, первым делом замкните
его выводы отверткой с ручкой из
диэлектрика. Только после этого можно
касаться платы, не опасаясь получить
удар током. Удалите с зарядного контура
скобы для батарейки, отпаяйте
конденсатор, припаяйте перемычку к
контактам кнопки зарядки — она нам
больше не понадобится. Подготовьте
таким образом минимум пять зарядных
плат. Обратите внимание на
расположение проводящих дорожек на
плате: к одним и тем же элементам
схемы можно подключиться в разных
местах.
S.T.A.L.K.E.R. Gauss gun
S.T.A.L.K.E.R. Gauss gun
Снайперское орудие из зоны отчуждения
получает второй приз за реализм:
сделанный на основе винтовки LR-300
электромагнитный ускоритель сверкает
многочисленными катушками, характерно
гудит при зарядке конденсаторов и
насмерть поражает противника на
колоссальных расстояниях. Источником
питания служит артефакт «Вспышка».
Расставляем приоритеты
Подбор емкости конденсаторов — это
вопрос компромисса между энергией
выстрела и временем зарядки орудия.
Мы остановились на четырех
конденсаторах по 470 микрофарад (400
В), соединенных параллельно. Перед
каждым выстрелом мы в течение
примерно минуты ждем сигнала
светодиодов на зарядных контурах,
сообщающих, что напряжение в
конденсаторах достигло положенных 330
В. Ускорить процесс заряда можно,
подключая к зарядным контурам по
несколько 3-вольтовых батарейных
отсеков параллельно. Однако стоит иметь
в виду, что мощные батареи типа «С»
обладают избыточной силой тока для
слабеньких фотоаппаратных схем. Чтобы
транзисторы на платах не сгорели, на
каждую 3-вольтовую сборку должно
приходиться 3−5 зарядных контуров,
подключенных параллельно. На нашем
орудии к «зарядкам» подключен только
один батарейный отсек. Все остальные
служат в качестве запасных магазинов.
Плата для пушки Гаусса
Расположение контактов на зарядном
контуре одноразового фотоаппарата
Kodak. Обратите внимание на
расположение проводящих дорожек:
каждый провод схемы можно припаять к
плате в нескольких удобных местах.
Определяем зоны безопасности
Мы никому не посоветуем держать под
пальцем кнопку, разряжающую батарею
400-вольтовых конденсаторов. Для
управления спуском лучше установить
реле. Его управляющий контур
подключается к 9-вольтовой батарейке
через кнопку спуска, а управляемый
включается в цепь между катушкой и
конденсаторами. Правильно собрать
пушку поможет принципиальная схема.
При сборке высоковольтного контура
пользуйтесь проводом сечением не менее
миллиметра, для зарядного и
управляющего контуров подойдут любые
тонкие провода. Проводя эксперименты
со схемой, помните: конденсаторы могут
иметь остаточный заряд. Прежде чем
прикасаться к ним, разряжайте их
коротким замыканием.
Command & conquer 3: tiberium wars railgun
Command & conquer 3: tiberium wars railgun
В одной из самых популярных
стратегических игр пехотинцы
Глобального Совета Безопасности (GDI)
оснащаются мощнейшими
противотанковыми рельсотронами.
Кроме того, рэйлганы устанавливаются и
на танки GDI в качестве апгрейда. По
степени опасности такой танк — это
примерно то же самое, что Звездный
разрушитель в Star Wars.
Подводим итог
Процесс стрельбы выглядит так:
включаем тумблер питания; дожидаемся
яркого свечения светодиодов; опускаем в
ствол снаряд так, чтобы он оказался
слегка позади катушки; выключаем
питание, чтобы при выстреле батарейки
не отбирали энергию на себя;
прицеливаемся и нажимаем на кнопку
спуска. Результат во многом зависит от
массы снаряда. Нам с помощью
короткого гвоздя с откусанной шляпкой
удалось прострелить банку с
энергетическим напитком, которая
взорвалась и залила фонтаном
полредакции. Затем очищенная от липкой
газировки пушка запустила гвоздь в
стену с расстояния в полсотни метров. А
сердца поклонников фантастики и
компьютерных игр наше орудие поражает
без всяких снарядов.
Ogame Gauss cannon
Ogame Gauss cannon
Ogame — это многопользовательская
космическая стратегия, в которой игроку
предстоит почувствовать себя
императором планетных систем и вести
межгалактические войны с такими же
живыми противниками. Ogame
переведена на 16 языков, в том числе
русский. Пушка Гаусса — одно из самых
мощных оборонительных орудий в игре