电磁轨道炮制作diy(电磁轨道炮制作教程)
您好,蔡蔡就为大家解答关于电磁轨道炮制作diy,电磁轨道炮制作教程相信很多小伙伴还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1、电磁炮的制作原理非常简单。
2、19世纪,英国科学家法拉第发现,位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。
3、这就是著名的法拉第电磁感应定律。
4、正是根据这一定律人们发明了如今广泛应用的发电机和电动机,它也是电磁炮的基本原理,或者说,电磁炮不过是一种比较特殊的电动机,因为它的转子不是旋转的,而是作直线加速运动的炮弹。
5、 那么如何产生驱动炮弹的磁场,并让电流经过炮弹,使它获得前进的动力呢?一个最简单的电磁炮设计如下:用两根导体制成轨道,中间放置炮弹,使电流可以通过三者建立回路。
6、把这个装置放在磁场中,并给炮弹通电,炮弹就会加速向前飞出。
7、在1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮基本就是这样的结构。
8、它把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米。
9、如果是在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米,这已经超过了第一宇宙速度,具备了作为一种新型航天发射装置的理论资格。
10、将这一理论上的可能变为实电磁炮际,还需要解决以下几个问题:首先,那台实验电磁炮的加速度太大,人无法承受。
11、这个问题只有一个解决方法,那就是延长加速时间。
12、然而这必须以采用更长的轨道为代价。
13、由于人体只能承受大约3倍重力加速度的长时间加速,满足人体耐受能力的电磁炮所需的轨道长度(经计算,为达到第一宇宙速度,约需1000千米!)在技术上难以实现。
14、第二,如果把电磁炮水平安装在地面上,飞出炮口后的炮弹仍然会在大气阻力下很快减速,难以顺利达到环绕地球轨道,为此,用于航天发射的电磁炮必须将出口设置在空气稀薄的高山之巅 第三,电磁炮能够发射的炮弹质量仍然不大,这是加速能力不足造成的。
15、加速炮弹的力与磁场和电流之积成正比,要获得足够强的加速磁场一般靠超导磁体。
16、用超导线圈产生磁场已是相对成熟的技术,但超导磁体需要冷却到很低温度(如液氦温度,约-269°C)才能发挥作用,这对于军事应用是个问题,因为会大大降低发射装置的灵活性,但作为固定使用的航天发射装置,基本上可以不必考虑这些,而且如果高温超导强磁体能够研制成功,对低温条件的要求也可放宽。
17、电磁炮原理关于电磁炮的第四个技术问题和第三个相关,因为在磁场不够强的情况下,要想提高加速能力就只能让炮弹通过足够大的电流。
18、于是就产生了大电流发热和炮身烧蚀等麻烦。
19、幸好这些麻烦对于航天发射不太重要,因为作为武器的电磁炮得严格限制长度,而作为发射工具,几千米甚至十几千米的炮身并不算问题,只是对建设施工时的作业精度要求较高罢了。
20、 此外,延长轨道也可使炮弹承受的加速度降低。
21、经过计算,用5千米长的轨道使炮弹由静止加速到第一宇宙速度,加速度是重力加速度的600倍,这已经比普通迫击炮发射时的加速度还小了,可人显然还是无法忍受,而长1000千米的加速轨道在地球上几乎无法建造,因此用电磁炮发射人的想法还是放弃算了。
22、最后,有人觉得建造公里级长度,配备强磁场的加速轨道可能会有技术困难,但这只是不了解人类现有技术水平的臆测,实际上为数众多的粒子加速器、对撞机等多半具有几千米,甚至几十千米长的加速和聚能环。
23、而且它们除了对环道施工的精度要求极高外,各转弯和控制点等处也均需要设置强磁场。
24、换句话说,在建造宇宙电磁炮的基本技术方面,人们早已充分掌握了,仅仅是所用领域不同而已。
25、真正的困难倒是,从来没谁把超级加速器放在高寒山区,而且青藏高原的交通条件也不大好。
26、至于电磁炮的发射成本,如果不考虑产生强磁场的低温液体费用,仅仅是电和不可回收的炮弹壳体而已,日常维护成本也大概和同长度的高速地铁相仿,最多开口处一小段需要要配备专职扫雪人员,要么加个活动盖子,也就都解决了。
27、all in all你是不可能制作出的。
本文就讲到这里,希望大家会喜欢。
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