2011年8月18日木曜日

検証

さて、昨日行ったレールガン実験の検証です。

まず一番の疑問であるプラズマ、
(まずデータから)
railgun2fire2.png
↑これが今回確認されたプラズマ
fire 01
↑以前撮影されたプラズマ



↑これは1000fpsで撮影したものをさらに1/5に再生速度を落としたものです。
以前のハイスピード動画↓


今回の方がプラズマがはっきりしています。 そして今回もう一つ気づいたことがあります。

もう一度二つの動画を見比べてください。


わかりますか? 今回の動画では燃え残りのスチールウールがほとんどないのです。
以前の動画ではプラズマ化しきれずに燃え残ったスチールウールを確認できます。

つまるところ、今回は装填したスチールウールがすべてプラズマになっているということ。
そして、プラズマが噴射された後、空中に独立して約35ミリ秒(銃口から離れて消えるまで)存在していました。
おそらくこれはプラズマが相当に高温だったと思われます。

そしてもう一つ、プラズマが高温であったことを裏付ける(たぶん?)ものがあります↓

CIMG1102.jpg

今回使用したプロジェクタイルです。弾の後部に注目してください。てかって、表面がツルツルしているのが分かると思います。

これは、アクリルが高温に晒され、一瞬で「溶ける」と「冷える」現象が起きるとこのようになります。
この現象はkisaragiさんのレールガン一号機でも確認されています。
このような状態は以前のプロジェクタイルでは確認されませんでした。このことから、以前よりもプラズマが高温であったことがうかがえます。

ではなぜ高温になったのか?

装填したスチールウールは依然と同様、0.1g程で条件に変わりはありません
ここからは勝手な推測ですが、以前のプロジェクタイルには後方にアルミ板を設置していました。
そのため、スチールウールがプラズマと化してもアルミが熱を吸収したために十分なプラズマができなかったと考えます。しかし今回はスチールウールのみで加速させたため、熱が奪われなかったのだと思います。


というのが、今のところ私が考える理由です。
他にもなにかわかった方がいらっしいましたら、ぜひご報告をお願いしたく思います。 では


4 件のコメント:

  1. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    この場合効率が気になりますねー。通常金属アーマチャだと効率が良いんですが、金属アーマチャ+低温プラズマ+溶解スチールウールだとリストライクとかのロスが多そうですし、高温プラズマのみの場合と比べるとどのような差になるのか興味深い所ですs。

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  2. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    > この場合効率が気になりますねー。通常金属アーマチャだと効率が良いんですが、金属アーマチャ+低温プラズマ+溶解スチールウールだとリストライクとかのロスが多そうですし、高温プラズマのみの場合と比べるとどのような差になるのか興味深い所ですs。
    確かに金属アーマチャ(今回の銅板)の方が良好な結果を残しています。しかしレールの損傷が(ry
    自衛隊のレールガンのようにモリブデンやらタングステンが使えるといいのですが…
    今のところ一番の強度を持つのはステンレスです。(でも電気抵抗が…)
    ちなみに銅板は0.3mmです。ニコ生で0.1mmでやった時はわずかな損傷で、アルミ缶底面貫通という同等の結果を残しています。
    効率で思ったのですが、プロジェクタイルの着弾面積とアルミ缶の強度から運動エネルギーを導き出せないでしょうか?

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  3. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    レールはISASのも初期は銅でやってたみたいです、ステンも表面1mm程度なら抵抗値的に問題無さそうとは思ったんですが表皮効果考えるとちょっと?かなと。解決策としては入射部のみステンという方式も考えています。破壊量によるJ計算はエアガンの簡易測定器のように何枚か重ねて、貫通した枚数で算出するようにすれば分りやすそうかな?ただ先端形状を一定のものにしないとけっこうばらつきが出るので、気をつけないとなりませんね。面積は面の破壊を考えるとエネルギーと破壊面積が直線的に比例し無さそうな気がするのでどうでしょう?

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  4. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    一部ステンレスとなるとやはり多段式のような構造をとらなければならないので今の状態では厳しいですね。
    まだ衝撃物理(というのでしょうか?)はまだ学んでいないのでそこは何とも言えないですw

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