2012年2月7日火曜日

今季まとめ

今期のレールガン研究は、動画「Railgun LAVAL project 04」をもって終了となります。
2010年の10月よりスタートし、約1年半に渡って研究して来ました。
これまでに培った知識と経験は数知れず… この研究のおかげでいろいろ仲間も増えましたし、
私の中の何かも変わりました。高校生活の大半をレールガンに費やしてきましたが、
後悔は微塵もないですね。以前もお伝えしましたが、
今年より私は大学受験となります。故に、レールガンのような大きな実験は一時中断となります。
無事大学に進学できれば来年の今頃から再び研究再開となります。 

ここまで来れたのも、ブログや動画を見てくださる人があってこそでした。
こんな私ですが、これからもよろしくお願いします。
(※PS:マスドライバーはまだ進めます)

さて、ここまでの研究の結果をまとめます。

まとめ、

レールガン本体に関して:
レールガンには縦型と横型とがあります(※自分が勝手につけました)縦型は、金属レールが上下に来るタイプ、横型は金属レールが左右に来るタイプです。横型であれば、プロジェクタイルの加速に干渉することを比較的抑えることができます。これは金属レールが損傷して凹凸面を作っても、常に接する底面よりは接触率が低いためです。しかし、それでもレールの損傷が大きくなるにつれて次第に銃身の形が崩れてしまいます。そこで、絶縁レールに溝加工をして、金属レールよりも面積比を大きくすることで、銃身の形を保つことができ、さらに加速への干渉を防ぐことができます。またリストライクの発生率を低くすることも出来(たのかな?)ました。ただし、金属レールの表面積が減ることで、その分抵抗も大きくなるデメリットがあります。

プロジェクタイルに関して:
レールガンで高速度を出すにはプラズマをアーマチャとする加速の方が有利です。しかし、気密性の高い銃身でなければ、プロジェクタイルを追い越してしまうため、加速されません。私のような個人レベルで製作したレールガンは気密性に劣るため、金属個体のアーマチャを使う必要があります。こちらの方が確実に加速されますが、金属個体分の質量が増え、さらに発射後にはアーマチャはプロジェクタイルと分離するので、その分だけで効率を落としてしまいます。

コンデンサに関して:
電圧が高い方がより大きなパルスを発生できるため、入力電圧は高い方がよいとされる、しかし、耐圧の高いオイルコンデンサなどは、入手が難しいため、入手しやすい電解コンデンサを使用しなければいけませんでした。電解コンデンサを直列にして電圧を上げるという手がありますが、コンデンサ自体の抵抗が大きくなり、エネルギー損失につながります。それに、各コンデンサーへの負荷電圧が不安定になりがちです。故に、電解コンデンサでは抵抗値を減らすためにいくつも並列にしなければなりません。その分放電時間が長くなるため、銃身長を長くする必要があります。電解コンデンサで行う場合は400v以上の電圧がお勧めです。

スイッチに関して:
スイッチングにはエネルギー損失の少ないサイリスターやトライアックなどの半導体が良いとされるが、レールガンの大電流に耐えうるものは入手しにくい。結果的に低コストかつ確実なスパークギャップの方がよい、一番いいのはアーマチャ自体をスイッチとすることだが、それにはレールガン本体の複雑化が伴うので難しい。スパークギャップであっても、スイッチする速度が速く、接触面積が大きければさほど損失はない。バネを使ったスイッチングが一番安定している。

インダクタに関して:
レールガンには高電圧でエネルギーを入力する為、その分コンデンサのキャパシタンスが落ちる、故にインダクタで放電時間を延長させる必要がある、しかし電解コンデンサの様に低電圧・高キャパシタンスである場合、さほどインダクタを必要としない、というか、いらない。 …と言いたいところですが、電解コンデンサを膨大な負荷から守るために必要になります。 低電圧では、パルスの確保が必死なので、インダクタンスを極限まで低くするのがいいかもしれない。

こんな感じで今期は終了、 次は磁界やら波形やらの研究も追加していこうと思います。

では。

2 件のコメント:

  1. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    amebaから実験記事をfc2に移動しました!
    それ作ってどうするの?
    http://mizunokotai.blog.fc2.com/
    リンクさせてもらってます
    よろしくお願いします

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  2. SECRET: 0
    PASS: 74be16979710d4c4e7c6647856088456
    了解しました。こちらもリンクいたします
    よろしくお願いしますm(_ _)m

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