Долгое отсутствие вестей было вызвано напряженной выработкой технологии изготовления стволов с несколькими витками подмагничивания.
Эксперименты с 8-витковыми обмотками подмагничивания не дали желаемых результатов по КПД и дульной энергии именно из-за того, что малое сечение шин (13 мм^2) давало большие резистивные потери на обмотке и снижало ток. Стволы работали беспроблемно, выдавали стабильно 212 м/с и соотвественно 112 J дульной энергии 5 граммовой пулей, но этого мало.
Перешел на технологию 5-витковых стволов с использованием медных шин сечением 30-34 мм^2. Это дало значительный прирост дульной энергии, достигались скорости до 316 м/с и 250 J дульной энергии, но при этом возникли неожиданно проблемы с целостностью стволов после выстрела. Они разрушались. Оказалось, что
разрушалась пайка оловянно-свинцовым припоем методом "стык в стык" Ниже показаны фотографии вскрытия стволов с разрушенными и неразрушенными местами пайки.
Вскрытие ствола
Разрез ствола, показывающий неразрушенное соединение шин
Разрез ствола с выпарившимся припоем
Оловянно-свинцовый припой имеет погонное сопротивление на порядок большее, чем медь. Точки пайки получаются как-бы встроенными резисторами, которые как оказалось не держат прокачиваемого через них тока. После непродолжительных раздумий решено было просто изменить методику пайки заменив оловянно-свинцовый припой на более тугоплавкий и более электропроводный серебрянно-медно-фосфорный, с температурой плавления около 700 град. Вместо электропаяльника использовался сварочный инвертор с угольным электродом. Паять медные шины таким способом оказалось совсем не трудно. Между шинами прокладывалась стеклоткань, которая не плавилась во время пайки и в то же время хорошо впитывала смолу при проклейке всей обмотки подмагничивания после пайки. В то же время было решено прокладывать перемычки между наборами шин только по одну сторону от канала ствола, чтобы токи, протекающие в них в одном направлении не стремились сжать эти перемычки и раздавить близлежащий канал ствола.
Очередная серия испытаний показала, что пайка перестала уже разрушаться, но после выстрелов возникали пробои изоляции между рельсами и корпусом. Это соответственно приводило к безвозвратной потере ствола. Результаты были на уровне 230-250 м/с
Испытание 1 - результат почти 250 м/с, (динамик в приемнике с виду как живой)
Испытание 2 - результат 230 м/с. Игрушечная пушечка была сделана из довольно толстого и прочного дюраля. Ниже фотки мишени до обстрела, после обстрела и того, что удалось найти от пули.
Далее. Вновь испорченный ствол был дизассемблирован при помощи разрезания корпуса абразивным диском по 4-рем кромкам. Это дало возможность понять, что же стало на пути к успеху на этот раз. Оказалось, что ствол портится аккурат в самой середине рельс. Там, где создается максимальный рычаг на раздутие ствола вширь под действием сил Ампера и на обжатие ствола в вертикальной плоскости мощным магнитным полем. Т.е. банально не хватает прочности железного короба с толщиной стенок 2.5 мм. Короб в момент выстрела начинает раздуваться вширь и сжиматься в поперечном направлении. Это приводит к появлению трещин в эпоксидной заливке ствола, разрушению стенок канала ствола и проникновению паров металла (плазмы) в образовавшиеся трещины. И конденсированные пары металла (меди) дают образуют проводящие каналы между обмоткой подмагничивания, рельсами и корпусом с сопротивлением в несколько КОм. Попытка пережечь током эти сопротивления приводит только к уменьшению сопротивления за счет выгорания смолы с образованием токопроводящих шлаков. На фото ниже показан препарированный ствол. Хорошо видна токопроводнкопоть на внутренней поверхности широких граней корпуса ствола, а также разрушение в центре, между рельсами.
Вот так вот. Оконечный вывод.
Силы там действуют настолько громадные, что железный короб деформируется, смола трескается и ствол приходит в негодность. Делать бандаж - обвешивать копус "бронеплитами" в центре - думаю бесполезно. Так как широкие грани железного профиля магнитным полем катушки просто втягиваются вовнутрь ломая смолу. Это эффект Can-crusher-а, когда мощный импульс тока, подаваемый на плоскую спиралевидную катушку сминает консервную банку аки Дарт Вейдер горло повстанца. К тому же бандаж, наваривание металла еще больше утяжелят стволы, усложнят их изготовление. Это уже будет не переносная система, а система с тележкой для подвоза сменных стволов.
Решение проблемы.
Повидимому решение только в том, что нужно делать стационарную обмотку подмагничивания и сменный лейнер. Скорее всего обмотку подмагничивания я размещу в коробе, крытом толстыми стальными панелями из поверочных линеек, а лейнер будет вставляться как длинный патрон и будет выполнен в алюминиевой трубке с наружным диаметром 25 мм. Это еще даже облегчит перезарядку устройства, упростит изготовление стволов и возможно даже повысит КПД.
И напоследок, два видеоролика последних испытаний.
Почему не секционировать обмотку? Короткие сегменты намного жестче, их можно делать сменными и, при нужде, даже надставлять..
А почему бы не расположить ошиновку витков намагничивания радиально? это придаст необходимую жескость (у каждой шины при радиальной ошиновке поперечное сопротивление изгибу выше, чем у плоского пакета); почему бы не использовать, например, 4 рельсы? это снизит плотность тока в точках контакта (оптимальное расключение – попарно-параллельное или в 2 группы выяснится в ходе испытаний); при радиальной конструкции ошиновки это вполне возможно… так же не помешают радиальные сверления вдоль рельс для выхлопа плазмы и продувки канала ствола с целью гашения дуги.
Тут я не буду претендовать на 100% правильность своей точки зрения, но… !
Если радиально расположить, то это будет геометрически уже не плоская катушка, а вытянутый соленоид с намоткой в один слой. И вот тут самое интересное оказывается, что плоские катушки создают магнитную индукцию выше, чем вытянутые соленоиды.
Плазму тоже стравливать нежелательно. это же по сути мой плавающий контакт. Чем ее надежнее удастся запереть за снарядом, тем меньше будет сопротивление скользящего контакта.
Да, вопрос спорный, но в индукционных печах для плавки цветнины почему-то используют радиальные магнитопроводы внутри индуктора, а не плоские пакеты… В контакторах для среднечастотных печей для защиты контактов от воздействия плазмы помимо дугогасящих камер используют дополнительные плоские катушки для принудительного выхлопа плазмы; можно обратить эффект для уплотнения плазмы (но, можно достичь и обратного эффекта, как в плазотроне)… на всякий случай, поинтересуйтесь конструкцией ВАБов, может это даст какую-то подсказку…
ОК, спасибо за наводку про печи индкуционные, погляжу. А на счет предразгона снаряда катушкой, как в катушечном ускорителе…. Мысль тоже интересная, но вот проблема. У меня в пуле железа всего-то маленький винтик М3. электропагнитом тянуть пулю за эту кроху как-то малоэффективно будет.