2011年6月30日木曜日

方向性

レールガンの一段目はプラズマ生成専用とし、本加速は2段目から行うシステムで行くことにしようと思っています。あと、最近文ばかりでグダグダしてるので写真やら動画やらを載せてみます。

・450v 49200μF(4.9kJ) レールガン一号機による射撃
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CIMG0883.jpg
明らかに計測失敗です。発光したスチールウールが邪魔しているんでしょう。エラーとなんら変わりありません。

↓レールガン2号機の導体として使用したプロジェクタイルのアルミ
CIMG0886.jpg
大分とろけてますが、意外と消耗していません。
ハイスピードカメラで確認するとプロジェクタイルはプラズマの中を進んでいる形になっていました。若干の液化スチールウールとプラズマがプロジェクタイルを追い越してしまってます。もう少し形を工夫したら速度が出るでしょう。導体の導通面積を増やせるようにチャンネル型のアルミを使ってみましょうか。

PS:そろそろ期末テストとやらが近付いているので実験&更新がストップ状態になります。

2011年6月23日木曜日

難航中

キャプタイヤケーブルの圧着端子付けをしてるんですが、なかなかうまくいかないものです。
CIMG0874.jpg
ケーブルの拡大に伴う圧着端子の巨大化で半田ごての温度を維持できません。100W級の半田ごてを使えばいいのですが、あいにく30Wの半田ごてしかないので、ライターで半田をあぶりながら溶かして付けるという荒手を使いました(笑) ヤニがなにかと汚い。 この後ハンマーでさらに叩き潰して圧着完了しました。が、まだ一か所だけであと7箇所もあります……。

2011年6月22日水曜日

初心に帰ることが大事

そもそもレールガンを研究しようとした理由というのは物体を超高速で衝突させたときの物理・化学反応を考察するためにレールガンの製作を始めたわけで、まだ初歩の初歩の段階という状態です。レールガンもコイルガンもしかり、作って撃つだけなら誰にでもできます(その気になれば)、大事なのはそこからどう使用するか、そこが大事なんですね。レールガン動画はいくつもネット上にアップされてますが、やはり作って撃った後は続かないんですね。まあ他の人の目から見て「危険な遊び」と解釈されてしまうのも無理はないでしょう。銃刀法がどうのこうの言われてしまうのもそうだと思います。レールガンを一つの実験装置として認めてもらうためにはさらに奥へと入っていく必要があるかと思います。で、レールガンでどんな実験をやる予定なのかということですが。
・レールガンによるプラズマの生成および観察
・超高速での飛翔体衝突実験
・スペースデブリと人工衛星の衝突を想定した人工衛星保護素材の研究
・プラズマを利用した化学反応
・高初速と高熱を生かした新たなマテリアルの発見(何を馬鹿なことを言[ry)

などを上げています。でもこの実験ができるようになるのはいつだろうか……。最近、なぜもっと早くレールガンを知れなかったのかと後悔する今日この頃。

ケーブル到着

レールガン送電用のケーブルが到着。
DCIM0020.jpg
本物の電気溶接用22sqキャプタイヤケーブルです。※(22sq→導線部分の面積が22mm2)これで以前よりも大量の電流を流すことが可能になります。わずか500mmのレールで12kJのエネルギーをすべて解放し、1000m/sを出すためには、0.001sec、つまり1ms{(変位)x=1/2*(速度)v*(時間)t[sec]から}以内ですべての電流を放電できるようにすればいいので、30kA(W=V*I*tより)の電流を流せるようにすれば完全放電をして初速度の上昇を図ることができるはずです。今回のキャプタイヤケーブルでは購入した10m分すべてを使っても抵抗値は0.007Ω程で0.6msの間だけで50kAの電流を流せます。ただ実際はインダクタを挟むのでこれよりも若干減ると予想。レンツの法則については後程。

2011年6月21日火曜日

イラッ☆

どうも今日はイライラしていたHILENです。
というのも今日は寝坊してしまったからです。いつも7時ごろ家から出るのに6:30に起きるという…。

いま「ふつうじゃね?」と思ったあなた、実は私にとってこれは非常に問題なのです。私はいつも

4時

に起きて、飼っている猫に餌をやり、水を沸かしてコーヒーを飲見ながらパソコンに向かうのが私の嗜みなんですが、それが全部できなくなってしまうという、おまけに登校中に聞くipodも未充電で初音さんの音楽が聞けないという…。
そんなこんなで今日はイラッ☆とした一日でした。

↑には実は理由がありまして、昨日、かの有名な「さだまさし」さんのコンサートに行ってたんですよ、別に自分は興味があったわけじゃないんですが、父さんがファンでして、それに付き添いで私も言ってきたわけです。んで、コンサートでさださんのリアリティ溢れる歌を聞いてきたわけです。聞くところによるとさださんの作った曲は500曲を超えるとか…すごいですね、一人でそんなに作ってしまうんですから、初音さんの曲数ってどれくらいでしょうね?いろんな人が作ってますから、自分のipodには450曲程の初音さんの曲が入ってます。公式CDだけでこれです。ネットで公開されてるやつも入れたら1000曲は余裕で超えるんじゃないでしょうか、 あ、話がそれましたがコンサート終わって帰ってきたのが遅かったので(眠くて何時だったか覚えていない)寝不足になってしまったんですね。

ちなみにいつも何時間寝ているかは秘密です。

2011年6月20日月曜日

改修中

「ヒグラシがカナカナと鳴いている、そろそろ綿流しの時期ですね」

それはさておき、レールガン二段目のレールだけ先に届いたので改修しています。
DCIM0016.jpg
長さ500mmのSUS304 2Bというステンレスです。サス304はオーステナイト系ステンレスの代表的なもので、発展性に富み、耐食性に優れています。ちなみにクロムを18%とニッケルを8%含んでいます。

いつも使用しているチタン合金の歯では削れません……まあ、穴あけ対象に入ってないので当然かと、とりあえずステンレスが削れるハイス鋼のドリルでやってみたら結構サクサクいけます。ただ摩擦係数を減らすオイルをつけながらでないとすさまじい摩擦でステンレスが煙を上げるという…。進展があったらまた報告します。

2011年6月15日水曜日

レールガン改修 ver2.1

すでにElectron Expansionで書いてありますが。
レールガンの改修を行います。今まで一段式だったレールガンを二段式に変更し、効率アップを試みます。
レールガン ES-2_image2レールガン ES-2_image
予定では一段目を30cm、二段目を50cmとします。(一段目を新しく作って今のレールガンと接続します)
このシステムはかの有名なkisaragiさんのレールガン一号機の設計をベースとしています。
発射システム:一段目のレールでプラズマ生成、初期加速を行う。二段目のレールに設置されたプロジェクタイルはさらにプラズマの加速を受けて、発射する。これのメリットはいくつかありますが、一番のメリットは集中放電を防げることです。いちいちレールを外してメンテナンスをするのは結構骨が折れます(笑)
設計上の問題で本加速の二段目が500mmになり、短くなってしまうのでさらに放電時間を短くする必要があります。
実はこの前の実験で発射後に100vもの電圧を余しており、完全にエネルギーを使い果たしていなかったのです。
何しろキャパシタンスが150mF=0.15Fと電気二重層コンデンサ並みの静電容量なので放電に時間がかかってしまうのは使用です。この問題を解決するためにインダクタを1~3回まで巻き数を落とし、大量の電流を流すためにケーブルを22sqの大型ケーブルを使用して放電時間を減らします。ちなみに一段目は4.9kJコンデンサバンクを使用します。…あ、というか直列にして電圧あげてキャパシタンスを下げればいいのかな?まあそこは後々調査します。

2011年6月10日金曜日

うp

というわけで、ニコニコ動画の方に動画をアップしました。
今回の実験でレールガンはアルミ缶を貫通するまでに達しました。まあ12kJのおかげでしょうが、
ここからはエネルギー変換効率の向上をひたすら考察・実験していきます。

今回から夏に向けてマスドライバーの製作を中心にしていきます。ので、レールガンの実験は後々の予定となります。

2011年6月8日水曜日

実験日 2nd

さて、今日は朝っぱらから夕方にかけて12kJのコンデンサバンクを利用し、発射テストを4回ほど行いました。レールガン二号機は非常にいい結果を残してくれました。で、その肝心な結果ですが、それは次の動画にて報告します。
では、また

2011年6月6日月曜日

エイプリールフール(嘘)

12kJコンデンサバンクは完成していましたが、学校の方で行事があったので今日は実行できず、そのかわりに火曜が代休なのでその時に実験をする見込み。

それとマスドライバーの方ですが、ある程度方向性が決まったので報告します。

まず問題であったスイッチ、電流の値を甘く見積もっても確実に1万円を上回る値段のモジュールを買わなければいけないのでSCRやトライアックはやむなく断念とし、一段式の大型コイルを作成してレールガンに使っていたスパークギャップをスイッチとします。効率は当然の如く低下しますがこれはやむをえません。それとマスドライバーで打ち上げる発射体の製作、搭載するカメラ等も決定、近々作り始めていきます。 実験は今年の夏中には行いたいと思っています。
目標はまず上空100mまで飛ばすこと、達成すれば500m、1000mと目標を上げていき、最終的には宇宙を目指します。
(ただし、宇宙まで行く見込みは全くと言っていいほどありませんのであしからず) 12kJでは宇宙に行くことは不可能なので、モデルロケットの小型エンジンも検討中、ただモデルロケットを変わった形で使用していいかはわからないのでこの辺りはモデルロケット協会に聞いてみます。

2011年6月3日金曜日

探し

マスドライバーの効率を上げるためにサイリスタかトライアックを使用するのは必須です。
しかし、そのサイリスタとトライアックが問題です。使用するエネルギーが6kJと
コイルガンとしては極めてエネルギーのずば抜けたスペックです。つまりこの莫大なエネルギーに耐えうるSCRやトライアックをどう入手するかが一番の課題です。ここまで大電力になるとモジュールを使用した方がいいですが、
あれはあれで高いんですよね、一つで5000円前後もしますし、なにしろ金がないものですから…。
しばらくネットサーフィンをしていいSCRかトライアックを探してみます。

2011年6月1日水曜日

メンテナンス

とりあえずレールガンに使用したアルミレールのメンテナンスをしてます。

二回発射した後のレール↓
CIMG0816.jpgCIMG0817.jpg
最初にスチールウールが装填されていた場所です。煤のほか、冷え固まったスチールウールがこびりついています。
とりあえずヤスリで削り、平らに直します
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大体とれましたが、まだ残ってます。やはりアルミゆえか、損傷を受けています。触ると若干へこみを確認できます。4.9kJのエネルギーでこれなので12kJのエネルギーになるとアルミレールが耐えられないでしょう、耐えても10回がいいとこです。何か対策をしないとだめですね。

ちなみにスイッチの様子↓
CIMG0818.jpg
かなりとろけているように見えますが、ボルトの頭はほとんど減っていません。この様子なら50回は問題なくいけるでしょう。

それと、
今回もブログ常連の方からアドバイスいただきまして、コンデンサのすべての接続は中止の方向に向かいます。なんでもインピーダンスの違いからキャパシタンス(静電容量)の低いコンデンサが破損するとか。…以前も言ったか言わずか忘れましたが、自分はこの電磁気学の分野を独学で学んできたので、まだ理解に達していない範囲もあります。(学校の方で早くやってくれるといいのですが…) あ、一つ言っておきますとレールガンの実験を始めたとき、電磁気学に関する知識はゼロでした。しかし、実験と試行錯誤を重ねていくうちに経験として電磁気学を学び、現在に至っています。ようは好きこそものの上手なれってやつです。