レールガン実射記録−6



2008/05/06

実に一年半ぶりの更新です^^;
二号機も大体出来上がってきたので、一号機のほうを少々改良しました。

完全分解して内部部品にフライス掛け。真鍮レールはピカピカになりました。
かなり錆が浮いてきたので、また時間があるときに錆と黒皮を全部落として再塗装したいですね。
さらに電極をM5ネジ一本→三本に変更。ここは結構抵抗になっていたので、効率UPです。


いくつか部品がなくなっていた(爆)ので、新しく製作。
分圧器です。5W 510kΩの酸金抵抗10個で電圧を1/10に落として測定します。
基盤は余ったポリカ板です。


1年半ぶりの実射実験。いきなり30kJです。動画 動画2
何故か火花は出ていませんが、かわりに衝撃波が出ました^^;
低音域は録音されないので動画だとわかりにくいのですが、発射音が前より格段に大きくなっています。


インダクタの芯(アクリルパイプ)が粉砕。何故??
磁場の相互作用で一気に縮んだのでしょうか。


飛び散ったアクリル片で1mm以上ある皮膜が裂けて銅が見えています。
運良く自分のほうには飛んでこなかったようです^^;


以下初速データ。レポートのネタにするので細かく測定しました。
一昨年あれだけ弾側計で難儀していたのに、コイルガン用に購入した弾側計+ガイドとなるパイプでエラーなしで測定できました^^;
アクリルパイプの片方を弾側計のパイプに差込み、もう片方をレールガンに装着。
弾側計とレールガンの間は50cmほど開け、そこに2本のスリットを入れることでプラズマだけ上下に逃がせる構造にしました。


いきなり記録更新です^^
プロジェクタイルの質量を1.50gとしたので、運動エネルギーは約460Jとなり、変換効率は1.5%となります。


三回目はここまで初速が落ちました。おそらくレールの損傷によるものと思われます。


動画をとった時に缶の後ろに置いていたポリカ板です。
防弾プラスチックともいわれるポリカですが、殆ど貫通直前まで窪んでいます。3mm厚程度なら間違いなく貫通していたでしょう。
ちなみに、右側にある見えるか見えないかぐらいの窪みは私がハンマーで全力で叩いたものです^^;





因みに二号機の初速。。一号機に比べてかなり劣ります。
放電後もかなり電荷が残っていたので、レール長が短く、十分に加速できていなかったものと思われます。
放電時間をもっと短くするように調整すれば、さらに高い初速を得られそうです。


2008/06/29
先日静岡に戻ったときに、CASIOのハイスピードカメラEX-F1を使って一号機の動画を取ってきました。
EX-F1は民生用としては世界初のハイスピードカメラで、最大1200fpsでの超高速撮影ができます
この速さではフレームの間隔は1ms以下であり、肉眼では決して捉えられない一瞬の出来事を記録することが可能になります。

ニコニコ動画


元動画(30MB強)


動画だと後半のほうになりますが、プラズマが冷却されていく仮定を捉えることが出来ました。







プラズマの揺らぎ。美しい…w
1フレームが1/1200sであることを考えると、射出されたプラズマは約10msで冷却されてしまうようです。


もう一つ面白いものを捉えることが出来ました。



ガスが射出された場合、通常ならば距離が伸びるにつれて円錐形に広がっていくはずですが、この画像ではガスの先端で逆の円錐形になっているのが見て取れます。
全くの勘ですが、ガスの速度が音速を超えているために発生したソニックブームが壁となり、それに沿ってガスが広がりこの形状になっているのでは?と考えています。