2011年5月30日月曜日

実行 AM

さて、今日ガレージの片付けをしてやっと実験ができるスペースを確保したのでレールガン二号機の実験を行います。余裕があったらマスドライバーの発射テストも行います。
ちなみに12kJコンデンサバンクを作るためのアルミレールがないので今から買ってきます。
余裕なさそうだったら4.9kJでやります。

実行 PM

無事、実験が終了、レールガン射撃が二回、マスドライバー試験発射を一回行いました。コンデンサバンクは結局できず、4.9kJで射撃を行いました。
スナップショット 1 (2011-05-29 16-11)
一度目の射撃です。後部からスチールウールが漏れてしまっていますが、 ターゲットのアルミ缶はへこみました。
CIMG0792.jpg
以前よりもプロジェクタイルが重く、へこみ具合も大きいので以前より効率は高いでしょう。弾速計で測定しようとしましたが、設定がうまくいかず、測定はできませんでした。

というわけでマザボを打ってみました。↓
マイプロジェクト
しかし無傷、まあ見えていた結果でしたが。

そして最後にマスドライバーの試験発射を行いました。

とりあえず動画をご覧ください↓
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動画から判断して、950mmを約0.04sで移動したので、初速はおよそ23m/sです。エネルギー変換効率は≒0.16%です。 改良点は多々あります。
まず、スイッチをSCRかトライアックに変更する(というかこれにしないと多段式ができない)。
あとは巻き数の増量とか、あと発射時のリコイル(反動)を抑えれば速度を上げられるはず。

ひとまず今日はこれにて終了、12kJの射撃は来週になります。

2011年5月29日日曜日

コンデンサ 直列と並列のメリット・デメリット

レールガンの発射原理となるローレンツ力はフレミング左手の法則で、
電流×磁界×レール間の距離×sinθ角で力が決まります。
レール間の距離は10mmで固定なので無視、電流と磁界は自分で操作し、改良をしていきます。
で、今回は電流についての考察をします。
電流を多く得るためには電圧を上げるのが一番手っ取り早い方法です。
今回のコンデンサは400vで直列にすれば800vとなります。
・800vでのメリットはオームの法則により、電流値が高くなること、抵抗値を0.01Ω(実際はもっと小さい)とした場合、電流は80000Aとなります。 デメリットは直列のために静電容量が減り、電流値がすぐ低下していくこと。もう一つが以前言ったコンデンサ直列抵抗による電流の低下があることです。
・400vでのメリットは直列時の抵抗がなくなり、電流の低下をさせないこと、そして150mFという膨大な静電容量を得ることができ、大きな電流を長時間維持(とは言ってもほんの数ms)することができる。 デメリットは400vゆえに最高電流値が800vに比べ半分になること。

どちらも五分五分です。どちらが良いのかは想像つきませんので、このことも実験で確認してみたいと
思います。

2011年5月27日金曜日

ついつい…

↓コレなんだかわかりますか?

DCIM0006.jpg

箱に文字が書いてありますね、「nichicon」って、……もうお分かりですよね、そうです、あれです。アレをまた買ってしまったんですよ。で、何をどれくらい買ったかというと、



















CIMG0779.jpg
の400v 15000μF (1.2kJ)のコンデンサを















CIMG0782.jpg
(つまり12kJ)
…10個です。 全て新品、相当な値段だと思いますよね? 実際、自分にとっては高かったのですが、コンデンサだから仕方ありません。 でも、実はこれ、一個3800円なんです。3800円が10個なので総額は言わずともわかりますね? で、このコンデンサをどこで買ったかというと、秋葉原に本店を置く、若松通商で購入しました。→http://www.wakamatsu-net.com/biz/
今回のマスドライバー用のコンデンサ(300vぐらいの)を探すつもりでこのサイトを見ていたら偶然見つけてしまったんですね、これが…。 サイトの商品検索の下に「激安中」と書いてあって、なんとなく見たんですよ、そしたら見てしまったんですよ。こいつを、まあコンデンサだから仕方ない。

結局、これで家にあるコンデンサをすべて合計したら、

総エネルギーは

約25kJ


……、このエネルギーをレールガンに投入したらどうなるんでしょうね…、なんかレールガンが吹っ飛びそうな気がします…。しかし8mmもあるポリカーボネートなら耐えてくれるだろうと信じています。

2011年5月25日水曜日

マスドライバー実験

どうもHILENです。先日お伝えした重大な発表とはこのことです。
LAVAL(大電力加速装置)のプロジェクト第二弾、それがマスドライバープロジェクトです。
マスドライバーというのは、レールガンやコイルガン、リニアモーターや炸薬などの圧力・加速を利用し、物体を宇宙に打ち上げるロケットに代わる輸送手段のことです。このマスドライバーの研究は世界各所で行われており、やはり先を行くのがアメリカです。(ちなみにアメリカはレールガン方式)

で、今回、私の行うマスドライバーはコイルガン方式で行います。製作費の点でコイルガン方式が一番低コストで済みます(笑) そしてコイルガンには低エネルギーでも比較的高いエネルギー変換効率を出すことができるのでうってつけなのです。 

そして今回の主役となるのがコレ↓
DCIM0004.jpgDCIM0005 (1)

マスドライバー一号機です。
最終的には多段式にしますが、実験段階なのでまずは一つで行います。

マスドライバーの実験を行おうとしたのには理由がありまして、私はボカロのファン(特に初音さん)で、以前、初音さんを宇宙に飛ばすSOMESATプロジェクトを知った時、ボカロファンとしてどうしても協力したかったのです。なのでこのプロジェクトの実験、結果等ですこしでもSOMESATに協力できたら幸いだと思っています。

ではこの辺で。

2011年5月23日月曜日

大きな決断と命名

どうもHILENです。今回、とても重要な決断をしました。重要な決断の発表はまた後程のブログで報告します。

そしてレールガン2号機の名前を決定しました。この発表は次の動画にて公開します。

今日は日曜日だったので12kJコンデンサのフルパワー射撃を行いたかったのですが、肝心の実験場(ガレージ)がかなり散らかって片付けが済んでない(というか物置と化してる)ので実験は2、3週間あとになると思います。

では。

2011年5月21日土曜日

世代交代と引っ越しとコンデンサ

さーて、テストも終わりましたし、レールガンの実験にまた打ち込んでいきます。
で、今日は午前がテストで午後は家にいたのですが、忙しい午後でした。まず待望の新型パソコンが到着し、セットアップやらインストールやらで相当時間を潰しました(笑)。たぶんデータの引っ越しに一番時間がかかったかと思われます。確か20GB分のデータだったかな?。ちなみに今書いてるこのブログも新しいPCです。 PCを買い替えた理由がグラフィックスペックを上げたかったというのが一番ですかね、プロフィールにも書いてあるように、自分はCGデザインの道を目指してるので今回のPCはグラフィックに特化し、カスタムした使用となっています。 あ、あと父親から「いらないから」とか言ってアドビのプレミアプロを貰いました。せっかくなんで次からの動画はこちらで制作していこうかと思います。


で、タイトルに何故コンデンサがあるかというと。






2011052021280000.jpg

また買っちゃいました……。

安かったのでつい、[本当はコンデンサに一目惚(ry] それでも信頼のHITACHIコンデンサと実力のパナソニックコンデンサです。 ただ一つ心配なのがグレーのパナソニック製コンデンサは、84年製と表記してあるので、PCB(ポリ塩化ビフェニル)がコンデンサに含まれている可能性があります。PCBは人間にとって結構有害で、燃やすとダイオキシンを発生する煮ても焼いても食えないやつってことです。PCBに対する取り組みが始まったのも70・80年代からで、PCBが含まれたいるかはグレーです。(だからコンデンサの色がグレーなのか?)

そして家にあるコンデンサをすべて足すと

8200μF×6 49200μF
10000μF×2 20000μF
7500μF×3 22500μF
5600μF×6 33600μF

足して125300μF つまりエネルギーは125,300/1,000,000×1/2×450×450で12686J!!

………10kJ超えましたね、ハイ、(実際コンデンサの劣化を想定するとエネルギーは12000Jと見たほうがいい)
で、目標は1%(つまり120J)の効率なので、120=1/2*0.001kg*v*v

つまり初速が≒490m/s になります。(音速超えてるよ…) ちなみに音速を超える為の効率は

(海面での音速、340m/sとした場合)340*340*0.001*1/2*100≒0.48 たった0.48%で音速を超えます。もしかしたら衝撃波が出るかも? まあそれは実験の時のお楽しみです。

以下、コンデンサファミリー
DCIM0005.jpg

コンデンサの威圧感がすご過ぎます。

なんか長ったらしく書いてしまったので今日はこの辺で。

2011年5月16日月曜日

スタディー

レールガン二号機も完成したし、日曜だから実験をしようかなーと思うのですが、テスト前に実験は自殺行為なので止めておきます…。次週の土日はテストが終わって何もないのでその時にやろうかと思ってます。

さて、これから勉強するんで今日はこの辺で、ちなみに今日は理系科目しか勉強しm(ry

2011年5月12日木曜日

コンデンサバンクの製作

中間テストが近くなってきたのでしばらく更新と製作がストップします。
とりあえずコンデンサバンクが完成
CIMG0765.jpgCIMG0766.jpg
(写真:左)450v 8200μF×6が主力の4.9kJコンデンサバンク
(写真:右)450v 10000μF×2の2kJコンデンサバンクでローレンツ力起動、初期加速を行います。
正確なエネルギー数値は4981.4J+2025=7006.5Jとなります。
この8つのコンデンサはいずれも中古品なので、ほぼ7kJと考えて問題ないでしょう。

ちなみに今回からレールガンの実験電圧を450vで行います。と言うのも、コンデンサは直列に接続した場合、コンデンサ自身の抵抗で電流が流れにくくなってしまい、エネルギーロスに繋がってしまうからです。
なので今回のコンデンサスペックは 450v 69200μFとなります。

では今日はこの辺で、次の更新はたぶん日曜あたりになるかと思います。

2011年5月11日水曜日

プラズマ化に必要なエネルギー

どうも、今週から化学の授業でやっとアボガドロ定数やらモル(mol)やらに入ってプラズマ化への条件をやっと掴めたHILENです。 レールガンの加速体として使用するスチールウールをプラズマ化(電離)させるには、1gあたり13kJのエネルギーを必要とします。しかし、これは最低値で、完全に全ての電子を核から引き離す"完全電離プラズマ"の状態にするには約90kJのエネルギーが必要になります。1gで90kJな訳ですから、0.1gなら9kJ、0.01gで0.9kJ(900J)となります。実際装填するスチールウールの量は、0.1gあるかないかの量です。(1gは意外と多いです)なのでいつもより極力減らしてスチールウールを装填すればいけるかもしれません。 あと、言い忘れてましたが、スチールウールは鉄に炭素等を混ぜた鋼なので、実際はイオン化エネルギーが多少左右するでしょう、…とは言っても1%程しか混ざっていないので実際はほとんど変わらないかもしれません。
…今まで独学で研究を続けてきましたが、やっぱり授業を受ける方が理解が早いです(泣)、まあ先々の授業の予習という感じでやったから飲み込みが早かったのかもしれませんが…、好きでやってるわけですし、いっか。

2011年5月9日月曜日

コンデンサと弾速計を購入

ヤフオクにて購入したコンデンサと弾速計が到着しました。
CIMG0754.jpgCIMG0755.jpg
コンデンサのスペックは450v 10000μF×2で合計2025Jの力を発揮、こいつを起電、初期加速用のコンデンサとして使用します。以前のコンデンサバンクと合わせれば、7kJのエネルギーになります。
そして弾速計は名の知れたakipiro5さんから購入しました。これでレールガンの弾速を測定します。



プロジェクタイルが弾速計に入らない!!? 円筒形の筒はφ12mmなんですが、10×10mmのプロジェクタイルの対角線の長さは14mm......わずかに大きい…せっかく購入したのにこのままでは意味がないし、akipiro5さんにも申し訳が立たないので何とか工夫することにします。

2011年5月4日水曜日

完全にネタ

ローレンツ力起動・初期加速を担うコンデンサを保護するための大容量ダイオードユニットを製作。
CIMG0674.jpg
縦3×横25 合計75個のダイオード (1N4007)です。
スペック
逆耐電圧:3kV
通常電流:25A
最大電流 8.3ms:750A
これだけあればたぶん大丈夫だと思うんですが、ピーク電流の計測が出来ないので何とも言えません。
ほぼ電流を一方向にしか流さないので「一方通行」のシールが貼られてますw

2011年5月2日月曜日

レールガン二号機完成

レールガン二号機が完成しました。
CIMG0669.jpg
またタミヤカラーでブラックのカラーリングをしてますwこっちの方が見栄えがいいんでw