2014年1月27日月曜日

レールガン三号機 ver3.0

お久しぶりでございます。HILENです。

レールガン2号機での実験が終了し、3号機の計画と設計に入って約半年、
ようやくレールガン3号機が完成しました。



万年中二病なので懲りずに命名、盛り込んだシステムの頭をとってOMPHARG(オムファルグ)と名付けました

3号機はこれまで作ってきたレールガンと異なり、
上部が開放されているオープン型のレールガンとなっています。
オープン型になったのでメンテナンスのために分解する必要がなくなり、
メンテナンス性が大幅に向上しています。

まずスペックの紹介
長さ:1000mm(+54mm) / 幅:50mm(+30mm) / 高さ:28mm(+40~45mm)
重量:3.7kg(ケーブル等含む)

今回のレールガンはこれまで制作した中で最も細長いスリムなレールガンになっています。
(オーグメント用ケーブルをできる限り内側に寄せて磁力を稼ぐため、
レール幅を15mmまで狭めた為、ここまでスリムになりました。)
また口径は20×20と、これまでで最も大きくなっています。

2号機と比較するとよくわかります。

※CGです

オープン型にしたのは、私のブログの方で進めているマスドライバー実験と合併したためです。
(※マスドライバーとか大げさなこと言ってますが、要はただの電磁カタパルトです)

いずれは弾の上に射出するものを搭載するため、上を開放せざるを得ないのです。

三号機での詳細を書いていきます。

まず加速レール、これは2号機同様に無酸素銅(C1020)を使用、
絶縁部はポリカーボネートを使っています。
上から5mmポリカ、3mm銅、4mmポリカ、3mm銅、5mmポリカで
20×20の加速レールを構成しています。上部の板がないため、
加速レールの固定には剛性の面でコスパの高いジュラルミン(8mm)を使いました。

三号機は、ご覧の通り二号機最終型のオーグメント方式を踏襲。
後部200mmはバネによる一時加速部になっていて、残り800mmは二段に分かれ、
400mmずつの多段かつ並列レールというハイブリッドになっています。
レールが並列になっているのは、投入エネルギーを分散させて
レール側の損傷とアーマチャの溶解を低減する為です。
また、使うケーブルも5.5sqまで細くし、電流を抑制します。
(実際どうなるかはやってみないとわかりませんが)
見れば分かることですが、オープン型なので今回からソリッドアーマチャを使います。

自分で勝手に作ったレギュレーションに従い、
各レールに1.2~1.25kJ×4(コンデンサ)、一時加速も含め、最大5kJを投入します。
コンデンサはこれまでよりも電圧を低くし、容量を増やして放電時間を重視します。
これもアーマチャの溶解を低減するためです。


今回口径が大きくなったので、プロジェクタイルの空力研究にも取り組む予定です。
2号機と比べると、前面投影面積は8倍以上にもなるので、空気抵抗が大きくなるのは必至。
いかに抵抗を減らせるかも、効率に関わってきます。

ちなみにプロトタイプはもう設計してあります。

3DCGソフトを用いてデザインしました。

嬉しいことにある先輩に3Dプリントしてもらいました。

研究と言ったものの、空気力学に関しては全くの素人なので、
一から勉強する必要があります。自分の頭で理解するのにどれだけかかることやら…


実験に一区切りついたら、また報告にあがります。 では

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