2011年7月29日金曜日

失敗

今日はレールガンの実験をバリバリ行う予定だったのですが、

いろいろとアクシデントが起きて一回の射撃しかできませんでした。

というのも、レールガンの加工精度に問題があったようでかなり損傷しいました。

とりあえず発射の瞬間↓
msr01.png

水を入れたアルミ缶がターゲットです。 水が緩衝してくれたようで若干へこむ程度でした。
後部から火花が散ってますが、これはプラズマ漏れではなく、接続の緩んだ端子がスパークしているのです。

実験後のレールガン二号機 解体

CIMG1001.jpg

ステンレスのレールは一段目も二段目も加速による損傷はほとんど見受けられません。

一番の問題は、二段目のステンレスレールに電力を供給するためのアルミでした。
アルミとステンレスレールはただくっついているだけで、圧着などがされていません(構造上できません)
一応アルミとステンレスを銅板で押さえつけ、電流を流しやすいようにしたつもりでした。
が、それも空しく、12kJのエネルギーに耐えかねて思いっきりスパークしました。

せっかくスイッチを無くしても、これでは以前とエネルギー損失が何ら変わりありません。
この問題を解決しないことには効率化は望めないでしょう。

構造が根本的にだめなのかもしれませんが…。

10 件のコメント:

  1. SECRET: 0
    PASS: d335e7de239b90f90e0f2195cdcb496f
    前の記事、回答ありがとうございました。
    しかし…もう考えていらっしゃるかもしれませんが、
    以前HILENさんが言っていた、
    バネで加速してレールに打ち込む方式や、
    マスドライバーの時のコイルガンの技術を応用した方法など、今一度視野に入れてみてはどうでしょう?
    あと、半導体による制御などの成功、おめでとうございます!ネットではあまり見たことなかったですがサイリスタ、大丈夫でした?

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  2. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    こんにちは。
     記事にある接続方法ですが、ステンレスはフラックスなどがあれば、半田付けできるみたいなので直接レールに接続してみてはどうでしょうか。 機械的強度が低いので、外れる場合もあるかもしれません。
     話は変わりコイルガンの事ですが、コイルガンのコイルに高速ダイオードやバリスタなどはついているのでしょうか?

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  3. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    > 前の記事、回答ありがとうございました。
    > しかし…もう考えていらっしゃるかもしれませんが、
    > 以前HILENさんが言っていた、
    > バネで加速してレールに打ち込む方式や、
    > マスドライバーの時のコイルガンの技術を応用した方法など、今一度視野に入れてみてはどうでしょう?
    > あと、半導体による制御などの成功、おめでとうございます!ネットではあまり見たことなかったですがサイリスタ、大丈夫でした?
    スイッチはスパークギャップを使っています。半導体は使ってませんよwいくらディスクサイリスタと言えども吹っ飛びますw スイッチが無いのは二段目だけで、一段目にはスイッチがあります。(二段目はプラズマがスイッチになってくれます) バネも検討中ですが、またシステムがいろいろと大変なので実装はもうしばらく先になりそうです…。

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  4. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    > こんにちは。
    >  記事にある接続方法ですが、ステンレスはフラックスなどがあれば、半田付けできるみたいなので直接レールに接続してみてはどうでしょうか。 機械的強度が低いので、外れる場合もあるかもしれません。
    >  話は変わりコイルガンの事ですが、コイルガンのコイルに高速ダイオードやバリスタなどはついているのでしょうか?
    アルミとステンレスの違う金属間で半田付けって可能なんですかね?そこはよく分からないのですが…
    コイルガンには高速ダイオードやバリスタはつけていません。ちなみに「つけない」のではなく、「つけられない」のです。 マスドライバー用のコイルガンには一つに1~5kJのエネルギーを投入します、故に普通の基板用のダイオードやバリコンなどでは吹っ飛ばしかねないのです。 ダイオードならパワーダイオードモジュールがありますが、高くて買えません(財布の中のお金的な意味で) なのでつけていません。

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  5. SECRET: 0
    PASS: d335e7de239b90f90e0f2195cdcb496f
    返信ありがとうございました。
    サイリスタはまだ無かったんですね。失礼しました。
    ところで、スパークギャップスイッチって爆発音が凄そうですが、
    耳栓など付けなくて大丈夫ですか?
    と言うのも九州に「秋月林流抱え大筒」
    という、携帯大砲みたいなのがありまして、それの音がすさまじく、砲手の方が難聴になってしまうほどでしたので、
    そこまではいかないまでも、実験を繰り返すうちに少し耳が遠くなるなどがあるかも知れないとおもったので
    書き込ませてもらいました
    見ているだけの私が言うのもおせっかいだったかもしれませんが、
    もし、凄い音がするなら、少し気を付けてくださいね。
    長文失礼しました。

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  6. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    スイッチングのシステムには、バネを止め具で固定し、留め具を外すことでスイッチさせています。
    止め具にひもをつけて離れたところから引っ張り、スイッチさせています(3mぐらい?)
    こんな感じでスイッチングしています↓(立命館守山高校のレールガン)
    http://www.youtube.com/watch?v=f2XkoYZy8v8
    ちなみに実験の時は密封性のいいイヤホンをはめているのでほとんど音は入ってきません。
    若干ポンという音がする感じです。

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  7. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    こんばんは。
     アルミとステンレスは半田付けは無理ですね。 アルミ→配線→ステンレスレールなら出来ます。
     
     コイルガンのコイル部分に保護ダイオードなどを付けないと、逆起電力(サージ)が発生して半導体や電解コンデンサが壊れる、または寿命が短くなります。 特に、半導体が壊れると思います。 高速ダイオードの他にも、スナバ回路など保護する回路があるので付けたほうがいいと思います。

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  8. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    レールに関しては新しくA2017が手に入りそうなのでそちらを加工することにしました。
    コイルガンですが、使用するサイリスタが1300vまで耐えるディスクサイリスタでもだめなのでしょうか?

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  9. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    こんばんは。
     コイルの磁束がどれくらいで何秒で切れたのかという値がわからないと、起電力(高電圧)がわからないのでなんともいえません。  
     実際にコイルガン(100[J])の、フリーホイールダイオードが外れてしまった状態で発射したところ、トライアックは壊れずにいましたが(一回のみ)、逆起電力により弾の速度が大きく下がりました。
    エネルギーが違いすぎるので、参考にはなりませんが・・・。

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  10. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    とりあえず逆起電力の計算をしてみます。大丈夫だったらそのまま行きます。
    もしだめだったら…パワーダイオードあたりでも買いましょうか…(お金ないですけど…)

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