Что такое гаусс пушка: Американская компания открыла предзаказ на ручную пушку Гаусса

Содержание

Американская компания открыла предзаказ на ручную пушку Гаусса

Arcflash Labs

Американская компания Arcflash Labs открыла предзаказ на ручной электромагнитный ускоритель масс GR-1 ANVIL. Он может разогнать любой ферромагнитный снаряд диаметром 10-12 миллиметров до скорости более 60 метров в секунду. Дульная энергия оружия сопоставима с мощными пневматическими винтовками.

Пушка Гаусса разгоняет снаряды с помощью электромагнитных сил, как и рельсотрон. Но если в рельсотроне снаряд движется между двумя контактными рельсами, на первом являясь частью электрической цепи, то в пушке Гаусса для его разгона используются электромагнитные катушки.

Поскольку коэффициент полезного действия такой установки существенно ниже, чем у рельсотрона, военных она интересует в меньшей степени. Зато она часто упоминается в научной фантастике и компьютерных играх. Например, в серии Fallout карабин Гаусса — страшное и разрушительное оружие.

Arcflash Labs открыла предзаказ на ручной электромагнитный ускоритель масс GR-1 ANVIL в июле. Компания говорит, что это первая в мире ручная пушка Гаусса, и, вероятно, еще и самая мощная. Заказать ее можно за 3375 долларов, предварительно подписав документ о полном отказе от претензий в адрес компании.

GR-1 оснащена восемью электромагнитными катушками, которые втягивают ферромагнитные снаряды диаметром 10-12 миллиметров и разгоняют их до скорости более 60 метров в секунду. В минуту пушка может делать до 100 выстрелов. Дульная энергия оружия составляет 85 Джоулей. Это сопоставимо с мощными пневматическими винтовками (у популярных «переламывающихся» пневматических винтовок, таких как МР-512, дульная энергия на порядок меньше). Весит GR-1 девять килограмм.

Разработкой оружия, использующего для разгона снарядов электромагнитные силы, интересуются как отдельные энтузиасты, так и военные. Так, до недавнего времени ВМС США занимались созданием рельсотрона.

Василиса Чернявцева


Пушка Гаусса / Хабр

Хомяки приветствуют обитателей третьей от солнца планеты.

Сегодняшний пост пойдет о создании электромагнитной Пушки Гаусса. В процессе разберем как настроить систему и произведём некоторые расчеты по эффективности. Так как это пушка, выглядеть она должна соответственно. Нарисуем будущий эскиз, а затем попробуем воплотить его в жизнь, собрав корпус из подручного мебельного материала. Снаряды сделаем бронебойные, из гвоздей. Для сравнения проверим на пробиваемость пневматический пистолет и узнаем, какая пуля таит в себе наибольший потенциал.

Классическая Пушка Гаусса состоит из пяти основных блоков. Пойдём по порядку: источник питания, в нашем случае аккумулятор запитывает преобразователь, который в свою очередь заряжает высоковольтную сборку из электролитических конденсаторов. Дальнейшая задача, разрядить весь накопленный заряд в катушку через мощный ключ. В результате, созданное магнитное поле, передаст железной пуле определенное ускорение.

Скорострельность такого устройства зависит от мощности преобразователя. Чем он будет мощней, тем быстрей сможет заряжать сборку конденсаторов.

Сердцем преобразователя служит трансформатор с Ш-образным ферритовым сердечником. Мотать катушку будем медным 0,35 миллиметровым проводом. Вначале мотаем вторичную обмотку двойным проводом, это нужно для увеличения выходного тока. Количество витков примерно 60. Каждый намотанный слой изолируем полиэстеровой изолентой.

Первичную обмотку мотаем тем же 0,35 миллиметровым проводом только в 6 жил. Чтобы они не распутывались, закручиваем их в скрутку. Так мы увеличили площадь сечения провода. В общем, на шпильку катушки вместилось ровно 9 витков. Это означает, что соотношение витков первичной и вторичной обмоток получилось примерно 1:6.

Важная деталь, чтобы трансформатор сохранял свои характеристики, его нужно пропитать эпоксидом, после этого он не будет издавать свистов и писков во время работы.

Однотактный трансформатор готов, управлять им будет такой же однотактный инвертор на микросхеме uc3845. Дальнейшая работа заключается в разводке платы под все комплектующие схемы. Своя плата всегда технологичней, по крайней мере хочется в это верить.

Если все сделано правильно, то такая схема будет потреблять около 3.7 А при напряжении питания 12 V. Перемножив первое на второе, получим 44 Вт потребляемой мощности. Сигнал при этом будет в виде меандра с заполнением 50 процентов, именно так работает драйвер uc3845. При правильной настройке радиатор на транзисторе будет практически холодным. Единственное что будет греться это резистор снаббера по выходу схемы.

Также в схеме есть ограничение заряда по напряжению, что защищает конденсатор от перезаряда, который может привести к взрыву или деградации ёмкости. Выставляется этот порог с помощью подстроечного резистора обратной связи схемы. Значение может варьироваться от 200 и до 500 вольт. Нам так много не нужно, потому выставим значение 397 вольт, 3 вольта дадим запаса.

Теперь переходим непосредственно к конденсаторам. Как и говорил, ёмкость тут немного выше, 1000 uF. В нашей пушке будет задействовано 10 таких банок, включены они будут параллельно для увеличения общей емкости. Для удобства установки конденсаторов была сделана небольшая плата с достаточно толстыми дорожками. В конечном результате сборка вышла компактной и увесистой. Измерения показали общую емкость банок в 8950 uF, что нормально, учитывая разбросы ёмкостей, и всем давно понятно, что разбросы не в нашу сторону…

При попытке разрядить заряженные ёмкости через лампочку, вместо того чтобы дотронуться проводом к массивному контакту, рука промахнулась и дотронулась к дорожке. Это моментально привело к громкому взрыву, который спровоцировал перестрелку между бандами соседних районов. Дорожка за считанные секунды куда-то испарилась.

Решением было нарастить толщину дорожек с помощью двойного медного провода с сечением в 3 квадрата каждый. Его будет трудно паять, в связи с большой теплоемкостью. Но если у вас в хозяйстве есть газовая горелка, то это будет нипочем.

Настало время проверить насколько быстро инвертор способен зарядить подобную сборку. Таймер запущен. Ждем срабатывания ограничителя по заряду и останавливаем таймер. Время от начала процесса и до конца заняло 36 секунд. Пулемёт конечно из такой пушки не получить, но чем богаты, тому и рады. Едем дальше.

Теперь всю накопленную энергию нужно разрядить в катушку. Катушка должна быть из толстого провода, в этом примере использована медь диаметром 1.7 мм. Форма, количество витков и слоев были взяты с потолка. Перед испытанием были намотаны несколько образцов, чтобы проверить эффективность полей, влияющих на металлический образец находящийся внутри. Каждый образец придавал железной пуле разное ускорение. Лучше всего показала себя катушка №1, намотанная в 200 витков и имеющая 5 слоев.

Сила в ней что надо, но при разряде, каждый виток с появлением магнитного поля пытается оттолкнуться от своего соседа, что при выстреле давало незначительную деформацию с хорошим хлопком. Избавиться от такого эффекта можно с помощью эпоксидной смолы, она пропитает слои и скрепит их намертво.

Мы забыли упомянуть одну важную деталь. А именно элемент, который коммутирует всю накопленную энергию в конденсаторах на катушку. В качестве ключа для таких целей используют мощные тиристоры. Они бывают разных конструкций, всё зависит от их характеристик и направления использования.

В дальнейших экспериментах приходилось палить тиристор за тиристором, дабы понять какой из них окажется самым крепким. Т143-800 оказался самым мощным, а цифра 800 означает максимально допустимый ток.

Подобные современные тиристоры стоят целые состояния, потому ищем советские. Единственная проблема такого корпуса в том, что у него нет контактов крепления, кроме управляющего электрода конечно. Такие экземпляры крепятся специальными прижимными механизмами, у которых большая площадь соприкосновения, чтоб увеличить пропускную способность больших токов. Нужно сделать что-то похожее из подручных средств.

Для этого был найден стальной лист из нержавейки толщиной в 3 мм. Резать его было одно удовольствие. Чтобы пропилить 25 см этой породы, понадобилось около часа и 3 ножовочных полотна. В итоге получился такой бутерброд.

Очень важно изолировать крепежные шурупы, которые будут соединять пластины, надев термоусадку со стороны шляпки. В общем, нужно полностью исключить контакт с железом с одной стороны, иначе будет короткое замыкание анода и катода на тиристоре.

Схема готова к работе, но прежде чем произвести выстрел, нужно знать какое напряжение накопилось на конденсаторах.Для этих целей вполне можно использовать копеечный вольт-амперметр, но у него есть один недостаток. Предел измеряемого напряжения у него ограничивается планкой в сто вольт. Но у нас планка в 4 раза выше, что делать?!

Всё просто, необходим делитель напряжения. Сделать его можно из двух резисторов, первый будет на 100 кОм, второй на 10 кОм, в средней точке между ними получим напряжение в 10 раз меньше того, которое нужно измерить. Обычно резистор с меньшим сопротивлением делают переменным, это дает возможность более точной настройки. Теперь вольтметр способен показывать значение постоянного напряжения до 1000 V. Когда на индикаторе показывает 20.0 V, это означает 200 V, а по желанию можно вообще отключить точку разделяющую цифры, чтобы не запутаться.

Итак, для того чтоб стрелять, любому оружию нужны патроны. С Пушкой Гаусса всё проще, тут необходимы только пули. Материал обязательно должен быть из магнитного материала, латунь и прочие цветные металлы не подойдут. В ближайшем строймаге были закуплены железные гвозди, размер сотка, диаметр 4 мм.

Поначалу снаряды будут длиной 30 мм. Края металлической болванки тоже нужно обработать, они должны быть максимально гладкими, чтобы как по маслу скользить в канале ствола.

Любопытно, какая же сила воздействует на этот кусок металла?! Для начала посмотрим на форму сигнала импульса тока в катушке. Для этих целей лучше всего подходит цифровой осциллограф, так как он способен записать сигнал в момент его появления. Производим выстрел и сигнал тока записан.

Заранее хочу отметить, что такую операцию желательно производить с развязкой по цепи, иначе можно спалить дорогостоящий прибор. Развязать цепь можно обычным ферритовым кольцом, надетым на силовую линию. На кольцо наматываем один виток провода, и шунтируем его небольшим резистором, скажем в 10 Ом. А уже с него снимаем возникший в цепи сигнал.

Замеры показали, что средняя длительность импульса порядка 6 мкс. Для примера в одной секунде миллион микросекунд. Это означает, что конденсаторы способны отдать всю свою накопленную энергию за очень короткое время.

На данном этапе всю эту кучу железа трудно назвать Пушкой Гаусса. Для правильного восприятия и устрашения, на листе бумаги были сделаны первые эскизы будущего корпуса, который состоял из кусков ДСП.

Дальше переносим туда размеры и начинаем работу по дереву…

Самый грязный процесс позади, переходим к следующему этапу. В качестве источника питания будем использовать высокотоковые аккумуляторы формата 18650. Фирма LG, маркировка LGDBHG 21865. Ёмкость у такого 3 А*ч. Максимальный ток, который способен выдавать элемент 20 А. Лучшие аккумуляторы на сегодняшний день по цене — качеству.

Итак, что у нас вышло. Сбоку находится кнопка предохранитель, заряжающая конденсаторы, для работы её нужно постоянно держать. Для удобства можно использовать прищепку. После заряда убираем зажималку с кнопки и производим выстрел.

Так как Gauss Gun электромагнитная пушка, хорошо бы это подчеркнуть, значком с магнитом и уникальным знаком, который предупреждает о том, что рядом падают коровы.

Проведя пару примитивных расчётов, нам удалось выяснить начальную скорость пули, её энергию запасенную в конденсаторах и КПД устройства в целом. Как мы это узнали, всё просто, с помощью классического баллистического маятника, который пользовался своей популярностью еще много веков назад.

Для начала расчетов нужно узнать массу пули, в нашем случае это 2.6 грамма, массу маятника 391.9 грамма, длину подвеса, которая в нашем случае ровно 70 см. Так же нужно знать расстояние отклонения маятника при попадании в него пули. С обратной стороны разместим линейку и небольшой кусок пенопласта, который отодвинется на нужное нам расстояние. По этим цифрам и будем вести расчёт.

Посмотрим, что у нас получилось по результатам голосования. Сравнение двух пушек проводились в одинаковых условиях и с соблюдением всех мер безопасности.

Это оружие, а не игрушка, помни это!

Результаты расчетов получились следующими: пуля Гаусса имела начальную скорость 42 м/С, в то время как пневмат выдал скорость в 3.5 раза больше, 152 м/С. То же самое касалось энергии пули, для своей массы и скорости, пуля от пневматического пистолета имеет энергию в 3.2 джоуля, в то время как Гаусс показал это значение на единицу меньше.

Ещё рассчитали общий заряд конденсаторов, и энергию, которую они способны накопить.

Дальше мы ударились в религию, и решили посмотреть, что нам покажет программа, которая специально создана для расчетов Пушки Гаусса. Вводим туда все необходимые параметры, включая толщину провода катушки, ёмкость конденсаторов и прочие заранее известные параметры. Итак, с пулей длиной 45 мм максимальный КПД, который удалось выжать из программы 0.46 процента.

Теперь проверим это на практике. Отрезаем кусок от гвоздя длиной 45 мм и взвешиваем, масса пули 4.14 грамма, все остальные параметры нам уже известны. Производим выстрел. Результаты измерения программы и баллистического маятника оказались близки друг к другу, 0.46 % против 0.44 %. Что это означает, а то что, 99.5 процентов энергии накопленной в конденсаторах, всего на 0.44 процента переходит в пулю через энергию магнитного поля, которое возникает в катушке. По большей части мощный импульс просто рассеивается в воздухе, не выполняя никакого полезного действия. Вот поэтому КПД Пушек Гаусса редко превышают 2%.

Важный момент при настройке! Когда намотан трансформатор, важно подключить его правильной полярностью, грубо говоря, если вы запустили схему, ток потребления бешеный, а лампочка еле горит, значит нужно поменять местами один из концов обмоток.


Архив с полезностями
Полное видео проекта на YouTube
Наш Instagram

Электромагнитная пушка Гаусса: оружие будущего

Современные артиллерийские пушки представляют собой сплав новейших технологий, ювелирной точности поражения и возросшей мощности боеприпасов. И все же, несмотря на колоссальный прогресс, пушки XXI века стреляют также, как и их прабабушки — используя энергию пороховых газов.

Поколебать монополию пороха смогло электричество. Идея создания электромагнитной пушки зародилась практически одновременно в России и Франции в разгар Первой мировой войны. В ее основу легли труды немецкого исследователя Йоганна Карла Фридриха Гаусса, который разработал теорию электромагнетизма, воплотившуюся в необычное устройство — электромагнитную пушку.

Опережая время

Идея создания электромагнитной пушки намного опередила свое время. Тогда в начале минувшего века все ограничилось опытными образцами, показавшими к тому же очень скромные результаты. Так французская модель едва сумела разогнать 50 граммовый снаряд до скорости 200 м/сек, что ни шло ни в какое сравнение с действующими на тот момент обычными артиллерийскими системами. Ее российский аналог – магнитно-фугальная пушка и вовсе осталась в чертежах. И все же главный итог – воплощение идеи в реальное «железо», а подлинный успех был вопросом времени.

Гаусс-пушка

Разработанная немецким ученым пушка Гаусса представляет собой разновидность электромагнитного ускорителя масс. Пушка состоит из соленоида (катушки) с расположенным внутри него стволом из диэлектрического материала. Она заряжается снарядом из ферромагнетика. Чтобы заставить снаряд двигаться, на катушку подается электрический ток, создающий магнитное поле, благодаря которому снаряд втягивается в соленоид. Скорость снаряда тем быстрее, чем мощнее и короче генерированный импульс.
Принцип действия Гаусс-пушки

Преимущества электромагнитной пушки Гаусса по сравнению с другими видами оружия — возможность гибко варьировать начальную скорость и энергию снаряда, а также бесшумность выстрела. Есть и недостаток — низкий КПД, составляющий не более 27 % и связанные с этим крупные затраты энергии. Поэтому в наше время пушка Гаусса имеет перспективы скорее в качестве любительской установки. Однако, идея может получить вторую жизнь в случае изобретения новых компактных и сверхмощных источников тока.

Рельсовая электромагнитная пушка

Рельсотрон – еще один вид электромагнитной пушки. В состав рельсотрона входят источник питания, коммутационная аппаратура и два электропроводящих рельса от 1 до 5 метров, которые одновременно являются электродами, расположенными друг от друга на расстоянии 1 см. В нем энергия электромагнитного поля взаимодействует с энергией плазмы, которая образуется в результате сгорания специальной вставки в момент подачи высокого напряжения.

Принцип действия рельсотрона

Порох на большее не способен

Конечно, рано говорить о том, что время традиционных боеприпасов безвозвратно ушло в прошлое. Однако по оценкам экспертов они достигли своего предела. Скорость выпущенного с их помощью заряда ограничена 2,5 км/сек. Для войн будущего этого явно недостаточно.

Рельсовые пушки – больше не фантазия

В США полным ходом идут лабораторные испытания 475-мм рельсотрона, разработанного компаниями General Atomics и BAE Systems. Первые залпы чудо-оружия показали обнадеживающие результаты. 23-кг снаряд вылетал из ствола со скоростью, превышающей 2200 м/сек, что позволит в дальнейшем поражать цели на расстоянии до 160 км. Невероятная кинетическая энергия поражающих элементов электромагнитных орудий делает ненужными метательные заряды, а значит повышается живучесть расчетов. После доводки опытного образца рельсотрон установят на скоростной корабль JHSV Millinocket. Примерно через 5-8 лет US NAVY начнут планомерно оснащаться рельсовыми пушками.

Наш ответ

В нашей стране об электромагнитных пушках вспомнили в 50-е годы, когда началась безумная гонка по созданию очередного сверхоружия. До сих пор эти работы строго засекречены. Советским проектом руководил выдающийся физик академик Л. А. Арцимович, многие годы занимавшийся проблемами плазмы. Именно он заменил громоздкое название «электродинамический ускоритель массы» на всем известное сегодня — «рельсотрон».
Залп из рельсотрона

В России и сейчас ведутся подобные разработки. Свое видение рельсотрона недавно продемонстрировал коллектив одного из филиалов Объединенного института высоких температур РАН. Для разгона заряда был разработан электромагнитный ускоритель. Пулю весом в несколько грамм здесь удалось разогнать до скорости около 6,3 км/сек.

Пушка Гаусса — это… Что такое Пушка Гаусса?

Иллюстрация принципа действия

Пушка Гаусса (англ. Gauss gun, Coil gun, Gauss cannon) — одна из разновидностей электромагнитного ускорителя масс. Названа по имени немецкого учёного Карла Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма. Следует иметь ввиду, что данный метод ускорения масс используется в основном в любительских установках, так как данный метод не является достаточно эффективным для практической реализации. По своему принципу работы (создание бегущего магнитного поля) сходна с устройством известным как линейный двигатель.

Принцип действия

Пушка Гаусса состоит из соленоида, внутри которого находится ствол (как правило, из диэлектрика). В один из концов ствола вставляется снаряд (сделанный из ферромагнетика). При протекании электрического тока в соленоиде возникает магнитное поле, которое разгоняет снаряд, «втягивая» его внутрь соленоида. На концах снаряда при этом образуются полюса, ориентированные согласно полюсам катушки, из-за чего после прохода центра соленоида снаряд притягивается в обратном направлении, то есть тормозится. В любительских схемах иногда в качестве снаряда используют постоянный магнит так как с возникающей при этом ЭДС индукции легче бороться. Такой же эффект возникает при использовании ферромагнетиков, но выражен он не так ярко благодаря тому что снаряд легко перемагничивается (коэрцитивная сила).

Для наибольшего эффекта импульс тока в соленоиде должен быть кратковременным и мощным. Как правило, для получения такого импульса используются электролитические конденсаторы с высоким рабочим напряжением.

Параметры ускоряющих катушек, снаряда и конденсаторов должны быть согласованы таким образом, чтобы при выстреле к моменту подлета снаряда к соленоиду индукция магнитного поля в соленоиде была максимальна, но при дальнейшем приближении снаряда резко падала. Стоит заметить что возможны разные алгоритмы работы ускоряющих катушек.

Кинетическая энергия снаряда

 — масса снаряда
 — его скорость

Энергия запасаемая в конденсаторе

 — напряжение конденсатора

 — ёмкость конденсатора

Время разряда конденсаторов

Это время за которое конденсатор полностью разряжается. Оно равно четверти периода:

 — индуктивность
 — ёмкость

Время работы катушки индуктивности

Это время за которое ЭДС катушки индуктивности возрастает до максимального значения (полный разряд конденсатора) и полностью падает до 0. Оно равно верхнему полупериоду синусоиды.

 — индуктивность
 — ёмкость

Применение

Теоретически возможно применение пушек Гаусса для запуска лёгких спутников на орбиту. Основное применение — любительские установки, демонстрация свойств ферромагнетиков. Также достаточно активно используется в качестве детской игрушки или развивающей техническое творчество самодельной установки (простота и относительная безопасность).

Преимущества и недостатки

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды стрелкового оружия. Это отсутствие гильз и неограниченность в выборе начальной скорости и энергии боеприпаса, возможность бесшумного выстрела (если скорость достаточно обтекаемого снаряда не превышает скорости звука) в том числе без смены ствола и боеприпаса, относительно малая отдача (равная импульсу вылетевшего снаряда, нет дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей), теоретически, больша́я надежность и теоретически износостойкость, а также возможность работы в любых условиях, в том числе в космическом пространстве.

Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса, использование её в качестве оружия сопряжено с серьёзными трудностями.

Первая и основная трудность — низкий КПД установки. Лишь 1-7 % заряда конденсаторов переходят в кинетическую энергию снаряда. Отчасти этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД редко достигает 27 %. В основном в любительских установках энергия запасенная в виде магнитного поля никак не используется, а является причиной использования мощных ключей (часто применят доступные IGBT модули) для размыкания катушки (правило Ленца).

Вторая трудность — большой расход энергии (из-за низкого КПД).

Третья трудность (следует из первых двух) — большой вес и габариты установки при её низкой эффективности.

Четвёртая трудность — достаточно длительное время накопительной перезарядки конденсаторов, что заставляет вместе с пушкой Гаусса носить и источник питания (как правило, мощную аккумуляторную батарею), а также высокая их стоимость. Можно, теоретически, увеличить эффективность, если использовать сверхпроводящие соленоиды, однако это потребует мощной системы охлаждения, что приносит дополнительные проблемы, и серьёзно влияет на область применения установки.

Пятая трудность — с увеличением скорости снаряда время действия магнитного поля, за время пролёта снарядом соленоида, существенно сокращается, что приводит к необходимости не только заблаговременно включать каждую следующую катушку многоступенчатой системы, но и увеличивать мощность её поля пропорционально сокращению этого времени. Обычно этот недостаток сразу обходится вниманием, так как большинство самодельных систем имеет или малое число катушек, или недостаточную скорость пули.

В условиях водной среды применение пушки без защитного кожуха также серьезно ограничено — дистанционной индукции тока достаточно, чтобы раствор солей диссоциировал на кожухе с образованием агрессивных (растворяющих) сред что требует дополнительного магнитного экранирования.

Таким образом, на сегодняшний день у пушки Гаусса нет перспектив в качестве оружия, так как она значительно уступает другим видам стрелкового оружия, и вряд ли перспективы появятся в будущем, так как она не может составить конкуренцию установкам, работающим на других принципах. Теоретически, перспективы возможны лишь в будущем, если будут созданы компактные и мощные источники электрического тока и высокотемпературные сверхпроводники (200—300К). Однако, установка, подобная пушке Гаусса, может использоваться в космическом пространстве, так как в условиях вакуума и невесомости многие недостатки подобных установок нивелируются. В частности, в военных программах СССР и США рассматривалась возможность использования установок, подобных пушке Гаусса, на орбитальных спутниках для поражения других космических аппаратов (снарядами с большим количеством мелких поражающих деталей), или объектов на земной поверхности.

В литературе

Довольно часто в литературе научно-фантастического жанра упоминается пушка Гаусса. Она выступает там в роли высокоточного смертоносного оружия. Примером такого литературного произведения являются книги из серии «S.T.A.L.K.E.R.», написанные по серии игр S.T.A.L.K.E.R., где Гаусс-пушка была одним из мощнейших видов оружия. Но первым в научной фантастике пушку Гаусса воплотил в реальность Гарри Гаррисон в своей книге «Месть Стальной Крысы» (неправда, задолго до Гаррисона, А. Казанцев, «Пылающий остров», возможно, были ещё более ранние упоминания). Цитата из книги: «Каждый имел при себе гауссовку — многоцелевое и особо смертоносное оружие. Его мощные батареи накапливали впечатляющий заряд. Когда нажимали на спуск, в стволе генерировалось сильное магнитное поле, разгоняющее снаряд до скорости, не уступающей скорости снаряда любого другого оружия с реактивными патронами. Но гауссовка имела то превосходство, что обладала более высокой скорострельностью, была абсолютно бесшумной и стреляла любыми снарядами, от отравленных иголок до разрывных пуль.»

В компьютерных играх

  • В игре Crimsonland присутствует пушка Гаусса, которая бесшумно пронизывает врагов, нанося тяжёлые повреждения.
  • В Warzone 2100 при развитии до 70 % открывается доступ к пушке Гаусса.
  • В BattleTech, в сериях MechWarrior и MechCommander.
  • В стратегиях Command & Conquer 3: Tiberium Wars и Command & Conquer 3: Kane’s Wrath существует улучшение «Пушки Гаусса», увеличивающее урон для танков «Хищник» и «Мамонт», роботов «Титан» и защитных орудий «Страж». Также Спецназ ГСБ в игре вооружены Скорострельными Гаусс-винтовками.
  • В игре S.T.A.L.K.E.R. гаусс-пушка имеет огромную мощность и медленно перезаряжается. Она работает на батареях, которые используют энергию артефакта «Вспышка». В игре «S.T.A.L.K.E.R Зов Припяти» под аномалией «Железный лес» есть помещение где проводились её испытание, там же стоит огромная пушка Гаусса.
  • В «StarCraft» пехотинцы вооружены автоматической винтовкой Гаусса C-14 «Impaler». Призраки также имеют винтовки C-10, которые называются «Картечные винтовки».
  • В «Crysis» винтовка Гаусса представляет собой снайперское оружие, наносящее максимальный урон.
  • В «Crysis 2» пушка Гаусса представляет собой модификацию для штурмовой винтовки, наряду с подствольным гранатомётом. Обладает большим уроном и медленной перезарядкой.
  • В «Fallout 2» винтовка Гаусса является самым мощным оружием с высокой дальностью стрельбы, почти не уступающей снайперским винтовкам.
  • В «Fallout 3» и в «Fallout New Vegas» винтовка Гаусса — энергетическая снайперская винтовка, оснащённая оптическим прицелом и отличающаяся высокой эффективностью на средних и больших дистанциях. Наносит очень большой урон.
  • В «Fallout Tactics» есть гаусс-пистолет, гаусс-винтовка и четырёхствольный гаусс-пулемёт.
  • В игре X-COM: Terror From The Deep орудие Гаусса является одной из первых разработок для уничтожения инопланетян под водой.
  • В играх X³: Reunion/X³: Terran Conflict Гаусс-пушка — мощное оружие для эсминцев, обладающее хорошей дальностью, но низкой скоростью полёта снарядов. Энергии практически не тратит, но требует специальных боеприпасов.
  • B Ogame пушка Гаусса — мощное оборонительное сооружение.
  • В Red Faction: Guerrilla Гауссова винтовка является оружием высокой мощности, но обладает средней разрушающей силой по сравнению с другими видами оружия, несущими разрушающий характер.
  • В MMOTPS игре S4 League пушка Гаусса представляет из себя пулемет, у которого при беспрерывной стрельбе постепенно снижается точность.
  • В серии игр Warhammer 40.000 пушки Гаусса активно используются некронами.
    Под пушкой Гаусса в этом случае подразумевается энергетическое оружие стреляющее зелеными молниями и разрушающее межмолекулярные связи, в некоторых случаях утверждается, что жертва подвергается аннигиляции.

См. также

Ссылки

Примечания

Пушка Гаусса и рельсотрон — оружие очень далекого будущего

5:02 / 02.05.19
Пушка Гаусса и рельсотрон — оружие очень далекого будущего

Уже, наверное, лет 50 все говорят о том, что век пороха подошел к концу, и дальше огнестрельное оружие
уже не может развиваться. Несмотря на то, что с таким утверждением я абсолютно не согласен и считаю, что современному огнестрельному оружию, а точнее патронам, еще есть куда расти и совершенствоваться, не могу пройти мимо попыток замены пороха и вообще привычного принципа работы оружия. Понятно, что пока многое из придуманного просто невозможно, в основном по причине отсутствия компактного источника электрического тока или же из-за сложности производства и обслуживания, но при этом лежат на пыльной полке и ждут своего времени множество интереснейших проектов.

Пушка Гаусса


Принцып действия Пушки Гаусса / Изображение: ru.wikipedia.org


Начать именно с этого образца хочется по той причине, что он достаточно простой, ну и потому, что есть и собственный небольшой опыт в попытке создания такого оружия, и, надо сказать, не самой безуспешной.

Ускоритель Гаусса / Фото: sketchfab.com


Лично я узнал впервые об этом образце оружия вовсе не из игры «Сталкер», хотя именно благодаря ей об этом оружии знают миллионы, и даже не из игры Fallout, а из литературы, а именно из журнала ЮТ. Представленная в журнале пушка Гаусса было самой примитивной и позиционировалась как детская игрушка. Так, само «оружие» состояло из пластиковой трубки с намотанной на ней катушкой медной проволоки, которая играла роль электромагнита при подаче на нее электрического тока.

В трубку вкладывался металлический шарик, который при подаче тока стремился притянуть к себе электромагнит. Чтобы шарик не «завис» в электромагните, подача тока была кратковременной, с электролитического конденсатора. Таким образом, до электромагнита шарик разгонялся, а дальше при отключении электромагнита летел уже самостоятельно. К этому всему предлагалась электронная мишень, но не будем скатываться к теме о том, какая раньше была интересная, полезная и главное востребованная литература.

Винтовка Гаусса / Изображение: sketchfab.com


Собственно, описанное выше устройство и есть простейшая пушка Гаусса, но естественно, что подобное устройство явно не может быть оружием, разве что при очень большом и мощном единственном электромагните. Для достижения приемлемых скоростей метаемого снаряда необходимо использовать, если так можно выразиться, ступенчатую систему разгона, то есть на стволе должно быть установлено несколько электромагнитов один за одним. Главной проблемой при создании такого аппарата в домашних условиях является синхронизация работы электромагнитов, так как от этого напрямую зависит скорость метаемого снаряда.

Хотя прямые руки, паяльник и чердак или дача со старыми телевизорами, магнитофонами, грампроигрывателями и никакие трудности не страшны. На данный момент, пробежав глазами по сайтам, где люди демонстрируют свое творчество, я заметил, что практически все располагают катушки электромагнитов на самом стволе, грубо говоря, просто наматывают на него катушки. Судя по результатам испытаний таких образцов, далеко от нынешней общедоступной пневматике по эффективности такое оружие не ушло, но для развлекательной стрельбы вполне годное.

Самодельная винтовка Гаусса / Фото: www.quora.com

Собственно, больше всего меня мучает вопрос, почему катушки все стараются расположить на стволе, куда более эффективнее было бы использовать электромагниты с сердечниками, которые будут направлены этими самыми сердечниками к стволу. Таким образом, можно разместить, скажем, 6 электромагнитов на площади, которую занимал ранее один электромагнит, соответственно это даст больший прирост к скорости метаемого снаряда. Несколько секций таких электромагнитов по всей длине ствола смогут разогнать небольшой кусочек стали до приличных скоростей, правда весить установка будет немало даже без источника тока. Все почему-то стараются и высчитывают время разрядки конденсатора, питающего катушку, для того чтобы согласовать катушки между собой, чтобы они разгоняли снаряд, а не тормозили его.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru

Согласен, сесть и посчитать занятие очень интересное, вообще физика и математика замечательные науки, но почему не согласовать катушки при помощи фото и светодиодов и простейшей схемки, вроде как дефицита особого нет и вполне за умеренную плату можно получить необходимые детали, хотя посчитать, конечно, дешевле. Ну, а источник питания электрическая сеть, трансформатор, диодный мост и несколько электролитических конденсаторов соединенных параллельно. Но даже при таком монстре весом килограмм под 20 без автономного источника электрического тока впечатляющих результатов навряд ли получиться добиться, хотя смотря у кого какая впечатлительность. И не не не, я ничего подобного не делал (опустив голову, водит ногой в тапочке по полу), я вот только ту игрушку из ЮТ мастерил с одной катушкой.

Пистолет Гаусса (вид сверху) / Фото: topwar.ru


В общем, даже при использовании как какое-то стационарное оружие, скажем тот же пулемет для защиты объекта, не меняющего свое местоположение, такое оружие будет достаточно дорогим, а главное тяжелым и не самым эффективным, если конечно речь идет о разумных габаритах, а не о монстре с пятиметровым стволом. С другой же стороны, очень высокая теоретическая скорострельность и боеприпасы по цене копейка за полтонны ну очень уж привлекательно выглядят.

Таким образом, для пушки Гаусса основной проблемой является то, что электромагниты имеют большой вес, ну и как всегда требуется источник электрического тока. В целом, разработку именно оружия на основе пушки Гаусса никто не ведет, есть проект по запуску небольших спутников, но он скорее теоретический и уже давно не развивается. Интерес к пушке Гаусса поддерживается только благодаря кинематографу и компьютерным играм, да еще и энтузиастам, любящим работать головой и руками, которых в наше время, к сожалению, не так много. Для оружия есть более практичное устройство, которое потребляет электрический ток, хотя о практичности тут можно поспорить, но в отличии от пушки Гаусса тут есть определенные сдвиги.

RailGun или по-нашему Рельсотрон

Это оружие не менее известно, чем пушка Гаусса, за что нужно сказать спасибо компьютерным играм и кинематографу, правда если с принципом работы пушки Гаусса знакомы все кто заинтересовался этим видом оружия, то с рельсотроном не все понятною.Попробуем разобраться что это за зверь, как он работает и какие у него перспективы.

Электромагнитная рельсовая пушка / Фото: www.olgino.info


Началось все в далеком 1920 году, именно в этом году был получен патент на данный образец оружия, причем оружия изначально, никто не планировал использовать изобретение в мирных целях. Автором рельсотрона, или более известного рэилгана, является француз – Андрэ Луи-Октав Фошон Виепле. Несмотря на то, что конструктору удалось достигнуть некоторого успеха по поражению живой силы противника, его изобретением никто не заинтересовался, уж очень громоздкой была конструкция, а результат был так себе и вполне сопоставимый с огнестрельным оружием.

Так почти двадцать лет изобретение было заброшено, до тех пор пока не нашлась страна, которая позволяла тратить себе огромные средства для развития науки, и особенно той части науки, которая могла убивать. Речь идет о фашисткой Германии. Именно там французским изобретением заинтересовался Иоахим Хэнслер. Под руководством ученого была создана значительно более эффективная установка, которая имела длину всего два метра, но разгоняла метаемый снаряд до скорости более 1200 метров в секунду, правда сам метаемый снаряд был выполнен из алюминиевого сплава и имел вес 10 грамм.

Выстрел из рельсотрона / Фото: pbs.twimg.com

Тем не менее, этого было более чем достаточно для ведения огня, как по живой силе противника, так и по небронированной технике. В частности свою разработку конструктор позиционировал как средство борьбы с воздушными целями. Более высокая скорость полета метаемого снаряда, в сравнении с огнестрельным оружием, делала работу конструктора весьма перспективной, так как вести огонь по движущимся, причем движущимся постоянно, целям было намного проще. Однако конструкция требовала доработки и конструктор проделал очень большой труд по совершенствованию данного образца, несколько изменив начальный принцип его работы.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru


В первом образце все было более или менее понятно и ничего фантастического не было. Имелось две рельсы, которые были «стволом» оружия. Между ними укладывался сам метаемый снаряд, который изготавливался из пропускающего электрический ток материала, в результате при подаче тока на рельсы, под воздействием силы Лоренца, метаемый снаряд стремился вперед и в идеальных условиях, которых, естественно, никогда не добиться, его скорость могла приближаться к скорости света. Так как существовало множество факторов, которые мешали разогнать сметаемый снаряд до таких скоростей, то конструктор решил от некоторых из них избавиться. Главным достижением стало то, что в последних наработках уже не метаемый снаряд замыкал цепь, делало это электрическая дуга позади метаемого снаряда, собственно это решение используется до сих пор, только совершенствуясь.

Таким образом, конструктору удалось приблизиться к скорости полета метаемого снаряда равной 3 километрам в секунду, в это был 1944 год прошлого века. К счастью конструктору не хватило времени на то, чтобы завершить свою работу и решить те проблемы которые имело оружие, а их было не мало. Причем настолько не мало, что эту разработку спихнули американцам и работ в этом направлении в Советском Союзе не проводили. Только в семидесятых годах начали развивать у нас данное оружие и на данный момент мы, к сожалению, отстаем, ну по крайней мере по общедоступным данным. В США же уже давно достигли скорости в 7,5 километров в секунду и не собираются останавливаться. Работы на данный момент ведутся в направлении развития рельсотрона как средства противовоздушной обороны, так что как ручное огнестрельное оружие рельсотрон все еще фантастика или очень далекое будущее.

Полигонные испытания электромагнитного рельсотрона ВМС США / Фото: www.techcult.ru

Главной проблемой рельсотрона является то, что для достижения максимальной эффективности нужно использовать рельсы с очень малым сопротивлением. На данный момент они покрыты серебром, что вроде бы не так накладно в финансовом плане, однако с учетом того, что «ствол» оружия длиной совсем не один и не два метра, это уже существенные затраты. Кроме того, после нескольких выстрелов рельсы нужно менять и восстанавливать, что деньги, да и скорострельность такого оружия остается очень низкой. Кроме того, не стоит забывать о том, что сами рельсы стараются оттолкнуться друг от друга под воздействием все тех же сил, которые разгоняют метаемый снаряд. По этой причине конструкция должна обладать достаточной прочностью, но в тоже время сами рельсы должны иметь возможность быстрой замены. Но не это главная проблема. Для выстрела требуется огромное количество энергии, так что одним автомобильным аккумулятором за спиной не отделаешься, тут уже нужны более мощные источники электрического тока, что ставит под вопрос мобильность такой системы. Так в США планируют устанавливать подобные установки на эсминцах, причем уже говорят об автоматизации подачи метаемых снарядов, охлаждении и прочих прелестях цивилизации.

Рельсотрон оружие будущего / Фото: www.pinterest.ru

На данный момент заявленная дальность стрельбы по наземным целям составляет 180 километров, о воздушных пока молчат. Наши же конструкторы пока еще не определились с тем, где они будут применять свои наработки. Однако по обрывкам информации можно сделать вывод, что как самостоятельное оружие рельсотрон пока использоваться не будет, а вот как средство, которое дополняет уже существующее дальнобойное оружие, позволяя существенно добавить к скорости метаемого снаряда желаемые пару сотен метров в секунду, рельсотрон имеет хорошие перспективы, да и стоимость такой разработки будет куда ниже нежели какие-то мегапушки на собственных кораблях.

Остается только вопрос стоит ли считать нас в этом вопросе отставшими, так как обычно то, что работает плохо стараются пропиарить всеми возможными способами «шоб усе боялись», а вот то, что действительно эффективно, но его время еще не пришло, закрыто за семью замками. Ну, по крайней мере, в это хочется верить.

Источник: издание «Военное обозрение», Кирилл Карасик
1

Теги: Вооружение, стрелковое оружие, пушка Гаусса, рельсотрон, оружие далекого будущего

Самая шикарная в мире автоматическая винтовка Гаусса

Винтовки Гаусса, пушки Гаусса, пистолеты Гаусса, миниганы Гаусса… чего только не придумали при помощи магнитного эффекта, который впервые был математически сформулирован Карлом Фридрихом Гауссом в XIX-м веке. Хотя на самом деле данные приспособления правильней было бы назвать «катушечное оружие,» так как работает оно на основе ряда магнитных полей создаваемых при помощи электромагнитов, позволяя разгонять снаряд до чудовищных скоростей. 

Обычно оружие Гаусса выглядит как просто куча электромагнитов вокруг ствола, батарей и конденсаторов. В общем куча проводов и сопутствующих приборов. Кроме того, обычно такое оружие перезаряжается по одному заряду, поэтому частота стрельбы не особенно впечатляет. 

Впрочем, есть и такие экземпляры как Полностью Автоматичесая Винтовка Гаусса созданная инженером с канала Larsplatoon. Эта пушка, дизайн которой напоминает что-то из Дредда и прочих футуристических фильмов, стреляет с частотой 7.7 снарядов в секунду, скорость каждого равна приблизительно 42 метра в секунду. И все это при эффективности всего в 7%!

Да, она не сравнится с огнестрелом… пока. Обязательно досмотрите видео до конца!

А теперь представьте, если такие можно будет печатать на 3D принтере. 










Источник энергии: 2x 22.2V, 3600mAh, 50C Литий-полимерная батарея
Переключение: IGBT
Вес: 4.17кг
Снаряд: Пуля 6.5x50mm 
Количество: 15 пуль
Частота: 7.7 пуль/с
Скорость: 42.03 м/с
Энергия: 10.87Дж
Эффективность: 7.0%

Подробности можно найти на сайте разработчика.

Электромагнитное баллистическое оружие. Часть 1

Электромагнитная пушка Гаусса

 

Идея использования электрической энергии для стрельбы не является изобретением последних десятилетий. Принцип метания снаряда с помощью катушечной электромагнитной пушки был изобретен в 1895 г. австрийским инженером, представителем венской школы пионеров космонавтики Францем Оскаром Лео-Эльдером фон Гефтом. Будучи еще студентом, Гефт «заболел» космонавтикой. Под влиянием романа Жюля Верна «С Земли на Луну» он начал с проекта пушки, с помощью которой можно запускать космические корабли на Луну. Гефт понимал, что огромные ускорения порохового орудия запрещают применять вариант французского фантаста, и предложил электрическую пушку: в соленоиде-стволе при протекании электрического тока возникает магнитное поле, которое разгоняет ферромагнитный снаряд, «втягивая» его вовнутрь соленоида, при этом снаряд разгоняется более плавно. Проект Гефта так и остался проектом — реализовать его на практике тогда не представлялось возможным. Впоследствии такое устройство было названо пушкой Гаусса (Gauss gun) по имени немецкого ученого Карла Фридриха Гаусса, заложившего основы математической теории электромагнетизма.

Эскиз одного из проектов электропушки

В 1901 г. профессор физики университета Осло Кристиан Олаф Берхард Биркеланд получил патент Норвегии № 11201 на «новый метод выстреливания снарядов с помощью электромагнитных сил» (на электромагнитную пушку Гаусса). Эта пушка предназначалась для стрельбы по наземным целям. В том же году Биркеланд построил свою первую пушку Гаусса с длиной ствола 1 м. При помощи этой пушки ему удалось в 1901–1902 гг. разогнать снаряд массой 500 г до скорости 50 м/с. Расчетная дальность стрельбы при этом была не более 1 000 м (результат достаточно слабый даже для начала ХХ в.). С помощью второй большой пушки (калибр 65 мм, длина ствола 3 м ), построенной в 1903 г., Биркеланд разогнал снаряд до скорости примерно 100 м/с, при этом снаряд пробивал насквозь деревянную доску толщиной 5 дюймов (12,7 см) (стрельба происходила в помещении). В настоящее время эта пушка (рис. 1) выставлена в музее Университета Осло. Следует сказать, что созданием этой пушки Биркеланд занялся в целях получения значительных финансовых средств, необходимых ему для проведения научных исследований в области такого явления, как северное сияние. Стремясь продать свое изобретение, Биркеланд устроил для общественности и заинтересованных лиц демонстрацию этой пушки в действии в университете Осло. Увы, испытания не удались, поскольку короткое электрическое замыкание в пушке вызвало пожар и выход ее из строя. После возникшего переполоха уже никто не хотел приобретать ни пушку, ни патент. Пушку можно было бы отремонтировать, но Биркеланд отказался от дальнейшего проведения работ в этом направлении и совместно с инженером Эйде занялся производством искусственных минеральных удобрений, принесших ему средства, необходимые для научных исследований.

Франц Оскар Лео-Эльдер фон Гефт

В 1915 г. русские инженеры Н. Подольский и М. Ямпольский создали проект сверхдальнобойной пушки (магнито-фугального орудия) с дальностью стрельбы 300 км. Длина ствола пушки планировалась около 50 м, начальная скорость снаряда 915 м/с. Дальше проекта дело не пошло. Проект был отклонен Артиллерийским комитетом Главного артиллерийского управления Российской императорской армии, посчитавшим, что время для подобных проектов еще не пришло. Одна из причин отказа — сложность создания мощной передвижной электростанции, которая всегда бы находилась рядом с пушкой.

Рис. 1 Электромагнитная пушка Биркеланда образца 1903 г. в музее Университета Осло

Какова же должна была быть мощность такой электростанции? Для метания, например, снаряда из 76-миллиметровой огнестрельной пушки затрачивается огромная энергия в 113 000 кгм, т. е. 250 000 л. с. Именно такая энергия необходима для стрельбы из 76-миллиметровой неогнестрельной пушки (например, электрической) для метания снаряда на такое же расстояние. Но при этом неизбежны существенные потери энергии, составляющие не менее 50 %. Следовательно, мощность электрической пушки составляла бы никак не менее 500 000 л. с., а это мощность огромной электростанции. Кроме того, для сообщения снаряду этой огромной энергии в ничтожно малый промежуток времени нужен ток огромной силы, который практически равен току короткого замыкания. Для увеличения времени действия тока необходимо удлинять ствол электрического орудия, иначе не разогнать снаряд до необходимой скорости. В этом случае длина ствола может составить 100 и более метров.

Профессор Кристиан Олаф Берхард Биркеланд

В 1916 г. французский изобретатель Андре Луи Октав Фашон Виллепле создал модель электромагнитной пушки. Используя в качестве ствола цепочку катушексоленоидов, на которые последовательно подавалось напряжение, его действующая модель успешно разогнала снаряд массой 50 г до скорости 200 м/с. По сравнению с настоящими артиллерийскими установками результат получился достаточно скромным, но продемонстрировал принципиально новую возможность создания оружия, в котором снаряд разгоняется без помощи пороховых газов. Однако на этом все остановилось, поскольку создать полноразмерный экземпляр не представлялось возможным из-за огромных технических сложностей предстоящих работ и их высокой стоимости. На рис. 2 показан эскиз этой непостроенной электромагнитной пушки.

Рис. 2. Эскиз непостроенной пушки Фашон-Виллепле

Далее выяснилось, что при прохождении ферромагнитного снаряда через соленоид на его концах образуются полюса, симметричные полюсам соленоида, из-за чего после прохождения центра соленоида снаряд, в соответствии с законом магнитных полюсов, начинает тормозиться. Это повлекло за собой изменение временной диаграммы тока в соленоиде, а именно: в момент подхода снаряда к центру соленоида питание переключается на следующий соленоид.

 

В 30-е гг. XX в. немецкий конструктор и пропагандист межпланетных полетов Макс Валье предложил оригинальную идею кольцевого электроускорителя, целиком состоящего из соленоидов (своего рода предок современного адронного коллайдера), в котором снаряд теоретически мог разгоняться до огромных скоростей. Затем переключением «стрелки» снаряд должен был направляться в трубу определенной длины, расположенную по касательной относительно основного кольца электроускорителя. Из этой трубы-ствола снаряд вылетал бы как из пушки. Так можно было бы запускать спутники Земли. Однако на то время уровень науки и техники не позволял изготовить такой электроускоритель-пушку.

 

 

 

В 1934 г. американский изобретатель Вирджил Ригсби из Сан-Антонио, Техас, изготовил два работающих электромагнитных пулемета и получил патент США № 1959737 на автоматическую электрическую пушку.

 

Первая модель получала энергию от обычного автомобильного аккумулятора и с использованием 17 электромагнитов разгоняла пули по 33-дюймовому стволу. Имеющийся в составе управляемый распределитель переключал напряжение питания с предыдущей катушки электромагнита на последующую катушку (по ходу движения пули) таким образом, чтобы вытягивающее магнитное поле всегда обгоняло пулю.

 

Вторая модель пулемета (рис. 3) выстреливала пули 22 калибра со скоростью 121 м/с. Заявленная скорострельность пулемета составляла 600 выстр./ мин, правда, на демонстрации пулемет стрелял со скоростью 7 выстр./мин. Причиной такой стрельбы, вероятно, была недостаточная мощность источника питания. Американские военные к электромагнитному пулемету остались равнодушны.

Рис. 3. Пулемет В. Ригсби

В 20-е и 30-е гг. прошлого столетия в СССР разработкой новых видов артиллерийского вооружения занималась КОСАРТОП — Комиссия особых артиллерийских опытов, причем в ее планах был проект создания электрического орудия на постоянном токе. Восторженным сторонником нового артиллерийского вооружения был Михаил Николаевич Тухачевский, впоследствии, с 1935 г., маршал Советского Союза. Однако расчеты, сделанные специалистами, показали, что такое орудие создать можно, но оно будет иметь очень большие размеры, а главное потребует так много электроэнергии, что рядом с ним придется иметь собственную электростанцию. Вскоре КОСАРТОП была распущена, и работы по созданию электрического орудия прекратились.

 

Во время Второй мировой войны в Японии разработали и построили пушку Гаусса, с помощью которой разогнали снаряд до скорости 335 м/с. По окончании войны американские ученые исследовали эту установку: снаряд массой 86 г удалось разогнать только до скорости 200 м/с. В результате выполненных исследований определились достоинства и недостатки пушки Гаусса.

 

Пушка Гаусса в качестве оружия обладает преимуществами, которыми не обладают другие виды оружия, в том числе стрелковое, а именно: отсутствие гильз, возможность бесшумного выстрела, если скорость снаряда не превышает скорости звука; относительно малая отдача, равная импульсу вылетевшего снаряда, отсутствие дополнительного импульса от пороховых газов или движущихся частей оружия, теоретически большая надежность и износоустойчивость, а также возможность использования в любых условиях, в том числе и в космическом пространстве. Однако, несмотря на кажущуюся простоту пушки Гаусса и перечисленные выше преимущества, использование ее в качестве орудия сопряжено с серьезными трудностями.

 

Во-первых, это большой расход энергии и, соответственно, низкий КПД установки. Лишь от 1 до 7 % заряда конденсатора переходит в кинетическую энергию снаряда. Частично этот недостаток можно компенсировать использованием многоступенчатой системы разгона снаряда, но в любом случае КПД не превышает 25 %.

 

Во-вторых, это большие вес и габариты установки при ее низкой эффективности.

 

 

 

Следует отметить, что в первой половине XX в. параллельно с развитием теории и практики пушки Гаусса развивалось и другое направление в создании электромагнитного баллистического оружия, использующее силу, возникающую при взаимодействии магнитного поля и электрического тока (силу Ампера).

 

Патент № 1370200 Андре Фашон-Виллепле

 

31 июля 1917 г. уже упоминавшийся раннее французский изобретатель Фашон-Виллепле подал в патентное ведомство США заявку на «Электрическую пушку или аппарат для продвижения вперед снарядов» и 1 марта 1921 г. получил на это устройство патент № 1370200. Конструктивно пушка представляла собой два параллельных медных рельса, помещенных внутри ствола из немагнитного материала. Ствол проходил через центры нескольких одинаковых электромагнитных блоков (ЭМБ), размещенных вдоль него с определенным интервалом. Каждый такой блок представлял собой Ш-образный сердечник, набранный из листов электротехнической стали, замкнутый перемычкой из того же материала, с обмотками, размещенными на крайних стержнях. Центральный стержень имел зазор в центре блока, в который и помещался ствол пушки. Оперенный снаряд помещался на рельсы. При включении аппарата ток от положительного полюса источника постоянного напряжения питания проходил через левый рельс, снаряд (слева направо), правый рельс, контакт включения ЭМБ, замкнутый крылом снаряда, катушки ЭМБ и возвращался к отрицательному полюсу источника питания. При этом в среднем стержне ЭМБ вектор магнитной индукции имеет направление сверху вниз. Взаимодействие этого магнитного потока и электрического тока, протекающего через снаряд, создает силу, приложенную к снаряду и направленную от нас, — силу Ампера (в соответствии с правилом левой руки). Под действием этой силы снаряд и получает ускорение. После вылета снаряда из первого ЭМБ его контакт включения выключается, а при подлете снаряда ко второму ЭМБ, контакт включения этого блока крылом снаряда включается, создается очередной импульс силы и т. д.

 

Во время Второй мировой войны в нацистской Германии идея Фашон-Виллепле была подхвачена Иохимом Ханслером, сотрудником министерства вооружений. В 1944 г. он спроектировал и изготовил 10-мм пушку LM-2. Во время ее испытаний 10-граммовый алюминиевый «снаряд» удалось разогнать до скорости 1,08 км/с. На основе этой разработки Люфтваффе было подготовлено техническое задание на электрическую зенитную пушку. Начальную скорость снаряда, содержащего 0,5 кг взрывчатки, требовалось обеспечить 2,0 км/с, скорострельность при этом должна была быть 6–12 выстр./мин. В серию данная пушка пойти не успела — под ударами союзников Германия терпела сокрушительное поражение. Впоследствии опытный образец и проектная документация попали в руки американских военных. По результатам проведенных ими испытаний в 1947 г. было сделано заключение: для нормального функционирования пушки требовалась энергия, которой можно было осветить половину Чикаго.

 

Полученные результаты испытаний пушек Гаусса и Ханслера привели к тому, что в 1957 г. ученые — участники симпозиума по сверхскоростным ударам, проводимого ВВС США, пришли к следующему заключению: «…. маловероятно, что в ближайшем будущем техника электромагнитных пушек будет успешна».

 

Тем не менее, несмотря на отсутствие серьезных практических результатов, удовлетворяющих требованиям военных, многие ученые и инженеры не согласились с этими выводами и продолжили исследования в области создания электромагнитного баллистического оружия.

 

 

 

Шинные электромагнитные ускорители плазмы

 

Следующий шаг в развитии электромагнитного баллистического оружия был сделан в результате создания шинных электромагнитных ускорителей плазмы. Греческое слово plasma обозначает нечто вылепленное. Термин «плазма» в физике был введен в 1924 г. американским ученым Ирвингом Лангмюром, изучавшим свойства ионизированного газа в связи с работами по новым источникам света.

 

В 1954–1956 гг. в США профессор Уинстон Х. Бостик, работая в Ливерморской национальной лаборатории им Э. Лоуренса, входящей в состав Калифорнийского университета, изучал «запакованные» в магнитное поле плазмы, полученные с помощью специальной «плазменной» пушки. Эта «пушка» состояла из стеклянного закрытого цилиндра диаметром четыре дюйма, внутри которого были установлены параллельно два электрода из титана, насыщенного тяжелым водородом. Воздух из сосуда был удален. В состав устройства также входил источник внешнего постоянного магнитного поля, вектор индукции магнитного потока которого имел направление перпендикулярное плоскости электродов. Один из этих электродов был подключен через циклический выключатель к одному полюсу высоковольтного многоамперного источника постоянного тока, а второй электрод — к другому полюсу этого же источника. При включении циклического выключателя в зазоре между электродами возникает пульсирующая электрическая дуга, сила тока в которой достигает нескольких тысяч ампер; продолжительность каждой пульсации примерно 0,5 мкс. При этом с обоих электродов как бы испаряются ионы дейтерия и электроны. Образовавшийся сгусток плазмы, замыкает электрический контур между электродами и под действием пондеромоторной силы разгоняется и стекает с концов электродов, преобразуясь при этом в кольцо — тороид плазмы, так называемый плазмоид; это кольцо выталкивается вперед со скоростью, достигающей 200 км/с.

Профессор Уинстон Х. Бостик

Исторической справедливости ради следует отметить, что в Советском Союзе еще в 1941– 1942 гг. в блокадном Ленинграде профессор Георгий Ильич Бабат создал высокочастотный трансформатор, вторичной обмоткой которого служили не витки проволоки, а кольцо ионизированного газа, плазмоид. В начале 1957 г. в СССР молодой ученый Алексей Иванович Морозов опубликовал в журнале экспериментальной и теоретической физики, ЖЭТФ, статью «Об ускорении плазмы магнитным полем», теоретически рассмотрев в ней процесс ускорения магнитным полем струи плазмы, по которой протекает ток в вакууме, а спустя полгода в этом же журнале была опубликована статья академика АН СССР Льва Андреевича Арцимовича и его сотрудников «Электродинамическое ускорение сгустков плазмы», в которой они предлагают использовать собственное магнитное поле электродов для разгона плазмы. В выполненном ими эксперименте электрический контур состоял из конденсаторной батареи 75 мкФ, подключенной через шаровой разрядник к массивным медным электродам («рельсам»). Последние были помещены в стеклянную цилиндрическую камеру, находящуюся под непрерывной откачкой. Предварительно поперек «рельсов» была положена тонкая металлическая проволочка. Вакуум в разрядной камере в момент времени, предшествующий эксперименту, составлял 1-2×10 -6 мм рт. ст.

Академик Л. А. Арцимович

При подаче напряжения 30 кВ на «рельсы» проволочка взрывалась, образовавшаяся плазма продолжала перемыкать «рельсы», и в контуре протекал большой ток.

 

Как известно, направление линий магнитного поля определяется по правилу правого буравчика: если ток течет в направлении от наблюдателя, линии поля направлены по часовой стрелке. В результате между рельсами создается общее однонаправленное магнитное поле, вектор индукции магнитного потока которого направлен перпендикулярно плоскости, в которой находятся рельсы. На ток, протекающий через плазму и находящийся в этом поле, действует сила Ампера, направление которой определяется правилом левой руки: если расположить руку по направлению течения тока так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, большой палец укажет направление силы. В результате плазма разгонится вдоль рельсов (так же разгонялся бы и металлический проводник или снаряд, скользящий по рельсам). Максимальная скорость движения плазмы на расстоянии 30 см от начального положения проволочки, полученная из обработки сверхскоростных фотографических измерений, составила 120 км/с. Собственно говоря, это как раз та схема ускорителя, которую сейчас принято называть рельсотроном, в английской терминологии — railgun, принцип действия которого показан на рис. 4, где 1 — рельс, 2 — снаряд, 3 — сила, 4 — магнитное поле, 5 — электрический ток.

Рис. 4. Схема, иллюстрирующая принцип действия рельсотрона

Однако длительное время речь не шла о том, чтобы поставить на рельсы снаряд и сделать из рельсотрона оружие. Для реализации этой идеи нужно было решить ряд задач:

  • создать низкоомный малоиндуктивный источник постоянного напряжения питания максимально возможной мощности;
  • разработать требования к длительности и форме разгонного импульса тока и ко всей системе рельсотрона в целом, обеспечивающие эффективное ускорение снаряда и высокий КПД преобразования электромагнитной энергии в кинетическую энергию снаряда, и реализовать их;
  • разработать такую пару «рельсы — снаряд», которая, обладая максимальной электрической проводимостью, сможет выдержать тепловой удар, возникающий при выстреле, от протекания тока и трения снаряда о рельсы;
  • разработать такую конструкцию рельсотрона, которая выдерживала бы воздействие на рельсы сил Ампера, связанных с протеканием через них гигантского тока (под действием этих сил рельсы стремятся «разбежаться» друг от друга).

Главным, конечно, было отсутствие необходимого источника питания, и такой источник появился. Но об этом в окончании статьи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Новости о науке, технике, вооружении и технологиях.

Подпишитесь и будете получать свежий дайджест лучших статей за неделю!

Email*

Подписаться

Пушка Гаусса M68 — Оружие

Эта статья о модели, представленной в Halo 2. Для модели, представленной в Halo 5: Guardians, см. Турель M555 Gauss.

Асинхронный линейно-индукционный двигатель M68 , более известный как M68 Gauss Cannon (названный в честь физика девятнадцатого века Карла Ф. Гаусса), [3] — это оружие, которое стреляет со сверхвысокой скоростью и высокой плотностью. снаряды аналогичны снарядам Магнитной ускорительной пушки, за исключением гораздо меньшего масштаба. [5] [6] [Примечание 1] Также известен в войсках как «68», «Рельсовая пушка», «Палаточный столб» и «Газовая пушка», [2] это может быть установлен на стационарной стойке или на задней части M12G1 Warthog LAAV.

Технические характеристики [править]

Operation [править]

M68 ALIM использует асинхронный линейно-индукционный двигатель для создания биполярного магнитного поля, способного запускать снаряд размером 25×130 мм с невероятной скоростью — чуть менее 40 Маха, или примерно 13.7 км в секунду. [6] [Примечание 2] Большая скорость снаряда является ключом к останавливающей силе и характеристикам пушки Гаусса, обеспечивая исключительную бронепробиваемость на впечатляющих дальностях.

После модификации пушки Гаусса способны стрелять снарядом «Наковальня», особого вида боеприпасов, способных вызывать ЭМИ в целевой области и наносить больший урон, чем стандартные боеприпасы. [4] [7]

Роль [править]

M68 ALIM в основном используется в качестве противотранспортных средств сухопутными войсками UNSCDF, хотя его можно использовать для сокрушительного поражения пехоты.Его часто можно увидеть установленным на Warthog таким же образом, как и на M41 LAAG, и, хотя он не обладает высокой скорострельностью LAAG, он демонстрирует почти точечную точность и подавляющую огневую мощь, обычно убивая пехотные цели одним выстрелом, и сильно повреждая тех, кто находится в непосредственной близости от места попадания снаряда. Его предполагаемое использование аналогично таковому у ракетной башни M39, хотя реактивная башня не обладает универсальной полезностью и адаптируемостью M68 ALIM и наносит гораздо больший сопутствующий ущерб.

Преимущества [править]

M68 — чрезвычайно точное оружие, полезное против большинства вражеских пехотинцев и транспортных средств. Неудивительно, что это оказалось разрушительным против легкой бронетехники; он может убить Призрака Типа-32 или Банши за один или два выстрела (в зависимости от места выстрела). Оружие довольно эффективно и против Призраков, при условии, что водитель может обойти Призрака с фланга и выстрелить в его незащищенный зад, прежде чем он пустит в ход свой плазменный миномет. Стрельба по бронированной передней части машины менее эффективна, но скорость срабатывания оружия может это компенсировать.M68 также очень смертоносен, если используется против пехоты, однако пользователям следует нацеливаться на самые опасные юниты, такие как Сангхейли, Джиралханае и Мгалекголо, чтобы полностью использовать оружие, прежде чем переходить к меньшим и менее опасным целям. Его относительно высокая скорострельность по сравнению с другим оружием с электромагнитным ускорителем делает его разрушительным высокоточным оружием на любом поле боя. Его возможности по защите от брони уступают только установленным на SP42 Cobra легкорельсовым пушкам M66 и статическим защитным платформам, таким как Onager, а его портативность более чем компенсирует это.

Недостатки [править]

M68 имеет несколько недостатков, в основном тот факт, что это оружие (как и все другие турели, устанавливаемые на транспортном средстве) практически не обеспечивает защиты оператора и позволяет легко стрелять из снаряда без присутствия опытного водителя. Ему не хватает точности на больших расстояниях, но он все же может поражать большие цели (например, Призраки и Фантомы) с достаточной степенью точности. Пушка Гаусса также может вызвать необратимое повреждение слуха при стрельбе в пределах 20 метров от незащищенной пехоты. [2] Дульная вспышка M68 также может выдавать местоположение пользователя. [1]

Tactics [править]

  • M68 (неудивительно) является отличным противотранспортным оружием. Достаточно быстро избавится от легкой брони противника.
  • Хотя он не так эффективен против целых отрядов, он по-прежнему хорош против одиночных пехотных отрядов.
  • Отлично против Скарабеев в Halo 3 , так как Бородавочник, на котором установлено оружие, является меньшей и более быстрой целью для его поражения.Эффективная тактика — оставаться под Скарабеем, избегая ног и основного орудия, в то время как ваш морской стрелок нацеливается на ноги Скарабея. Сделать это с кооперативным игроком еще эффективнее.
  • Опытные артиллеристы, использующие это оружие, могут эффективно использовать чрезвычайно высокий урон и точность пушки, чтобы убить одним выстрелом большинство врагов. Это привело к тому, что многие артиллеристы по Гауссу смогли добиться большого количества множественных убийств и серий убийств, особенно в многопользовательской игре. Совершенства также не являются чем-то необычным, особенно если кабина, на которой установлена ​​пушка, припаркована вдали от основного поля битвы.

Изменения [править]

Изменения с

Halo 3 и Halo 3: ODST на Halo 4 [править]

  • Темп стрельбы значительно снижен
  • Более высокая скорость поворота
  • Более резкий звук стрельбы
  • Увеличен урон и AoE-урон.

Разное [править]

  • Работая по тому же принципу, что и M99 Stanchion, оболочки M68, по-видимому, спроектированы так, чтобы вызывать столкновения на сверхвысоких скоростях, когда цель и снаряд почти полностью испаряются при ударе.Это, вероятно, предназначено для уменьшения чрезмерного проникновения.
  • В Halo 3 экран пускового механизма пушки фактически отображает окружающую обстановку в тепловизоре в реальном времени, аналогично прицелу системы 99D-S2 Anti-Matériel из снайперской винтовки. К сожалению, это никак не влияет на игровой процесс и используется только по эстетическим соображениям.
  • В Halo 3 пуля в полете синего цвета с синим хвостом, что на первый взгляд делает его похожим на огонь оружия Ковенанта.Этот «синий свет», скорее всего, представляет собой снаряд, нагревающий воздух вокруг себя до перегретого уровня из-за трения с атмосферой. В Halo 2 след был желто-оранжевым.
  • В Halo: Reach снаряд отскакивает от поверхностей, если выстрелить под определенным углом.
  • В Halo: Reach , если посмотреть на экран пушки, можно увидеть оригинальный логотип Xbox.

Примечания к производству [править]

  • Во время демонстрационного трейлера Halo 2 пушка M68 Gauss стреляла с довольно высокой скоростью.Позже, в ранней бета-фазе многопользовательской игры, M68, казалось, замедлился, а также, казалось, потерял всю свою шумиху. Позже на заключительных этапах игры он был обновлен с его первоначальной скорострельностью.
  • Версия Halo 3 винтовки M68 немного слабее и имеет меньшую скорострельность, чем ее версия Halo 2 . Частично это связано с балансом игрового процесса, поскольку версия Halo 2 якобы считалась слишком мощной в игре.

Галерея [править]

  • ИЛС M68 в Halo 2 .

  • HUD M68 в Halo 3 .

  • M68 ALIM, ок. Ноябрь 2552 г.

  • Крупным планом — снаряд гауссовой пушки в воздухе. Обратите внимание, что инверсионный след сначала синий, но постепенно становится желтым.

  • Морской пехотинец стреляет из гауссовой пушки.

  • Стационарный вариант пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • Эталонное изображение в нескольких ракурсах установленной стационарной пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • M68 ALIM в Halo: Reach .

  • HUD M68 на Longbow в Halo 4 .

  • Вид справа на M68 ALIM, c. 2557.

  • Передняя часть M68 ALIM, ок.2557.

  • Трехчетвертный вид M68 ALIM, c. 2557.

  • Органы управления M68 ALIM, c. 2557.

  • Спартанец-IV за штурвалом.

  • Предупреждающая наклейка на боковой стороне M68 ALIM, c. 2557.

  • Еще одна предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Третья предупреждающая наклейка, c.2557.

  • Интерфейс M68 в кампании Halo 2: Anniversary .

  • Интерфейс M68 в Stonetown в сетевой игре Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary . Скорость снаряда пушки Гаусса в игре намного ниже, чем его каноническая скорость 40 Маха. Вероятно, это связано с конструкцией и ограничениями двигателя, а также с проблемой балансировки. Снаряд движется быстрее в Halo 3 , чем в Halo 2 .

  • Источники [править]

Пушка Гаусса M68 — Оружие

Эта статья о модели, представленной в Halo 2. Для модели, представленной в Halo 5: Guardians, см. Турель M555 Gauss.

Асинхронный линейно-индукционный двигатель M68 , более известный как M68 Gauss Cannon (названный в честь физика девятнадцатого века Карла Ф. Гаусса), [3] — это оружие, которое стреляет со сверхвысокой скоростью и высокой плотностью. снаряды аналогичны снарядам Магнитной ускорительной пушки, за исключением гораздо меньшего масштаба. [5] [6] [Примечание 1] Также известен в войсках как «68», «Рельсовая пушка», «Палаточный столб» и «Газовая пушка», [2] это может быть установлен на стационарной стойке или на задней части M12G1 Warthog LAAV.

Технические характеристики [править]

Operation [править]

M68 ALIM использует асинхронный линейно-индукционный двигатель для создания биполярного магнитного поля, способного запускать снаряд размером 25×130 мм с невероятной скоростью чуть менее 40 Махов, или примерно 13,7 км в секунду. [6] [Примечание 2] Большая скорость снаряда является ключом к останавливающей силе и характеристикам пушки Гаусса, обеспечивая исключительную бронепробиваемость на впечатляющих дальностях.

После модификации пушки Гаусса способны стрелять снарядом «Наковальня», особого вида боеприпасов, способных вызывать ЭМИ в целевой области и наносить больший урон, чем стандартные боеприпасы. [4] [7]

Роль [править]

M68 ALIM в основном используется в качестве противотранспортных средств сухопутными войсками UNSCDF, хотя его можно использовать для сокрушительного поражения пехоты. Его часто можно увидеть установленным на Warthog таким же образом, как и на M41 LAAG, и, хотя он не обладает высокой скорострельностью LAAG, он демонстрирует почти точечную точность и подавляющую огневую мощь, обычно убивая пехотные цели одним выстрелом, и сильно повреждая тех, кто находится в непосредственной близости от места попадания снаряда.Его предполагаемое использование аналогично таковому у ракетной башни M39, хотя реактивная башня не обладает универсальной полезностью и адаптируемостью M68 ALIM и наносит гораздо больший сопутствующий ущерб.

Преимущества [править]

M68 — чрезвычайно точное оружие, полезное против большинства вражеских пехотинцев и транспортных средств. Неудивительно, что это оказалось разрушительным против легкой бронетехники; он может убить Призрака Типа-32 или Банши за один или два выстрела (в зависимости от места выстрела).Оружие довольно эффективно и против Призраков, при условии, что водитель может обойти Призрака с фланга и выстрелить в его незащищенный зад, прежде чем он пустит в ход свой плазменный миномет. Стрельба по бронированной передней части машины менее эффективна, но скорость срабатывания оружия может это компенсировать. M68 также очень смертоносен, если используется против пехоты, однако пользователям следует нацеливаться на самые опасные юниты, такие как Сангхейли, Джиралханае и Мгалекголо, чтобы полностью использовать оружие, прежде чем переходить к меньшим и менее опасным целям.Его относительно высокая скорострельность по сравнению с другим оружием с электромагнитным ускорителем делает его разрушительным высокоточным оружием на любом поле боя. Его возможности по защите от брони уступают только установленным на SP42 Cobra легкорельсовым пушкам M66 и статическим защитным платформам, таким как Onager, а его портативность более чем компенсирует это.

Недостатки [править]

M68 имеет несколько недостатков, в основном тот факт, что это оружие (как и все другие турели, устанавливаемые на транспортном средстве) практически не обеспечивает защиты оператора и позволяет легко стрелять из снаряда без присутствия опытного водителя.Ему не хватает точности на больших расстояниях, но он все же может поражать большие цели (например, Призраки и Фантомы) с достаточной степенью точности. Пушка Гаусса также может вызвать необратимое повреждение слуха при стрельбе в пределах 20 метров от незащищенной пехоты. [2] Дульная вспышка M68 также может выдавать местоположение пользователя. [1]

Tactics [править]

  • M68 (неудивительно) является отличным противотранспортным оружием. Достаточно быстро избавится от легкой брони противника.
  • Хотя он не так эффективен против целых отрядов, он по-прежнему хорош против одиночных пехотных отрядов.
  • Отлично против Скарабеев в Halo 3 , так как Бородавочник, на котором установлено оружие, является меньшей и более быстрой целью для его поражения. Эффективная тактика — оставаться под Скарабеем, избегая ног и основного орудия, в то время как ваш морской стрелок нацеливается на ноги Скарабея. Сделать это с кооперативным игроком еще эффективнее.
  • Опытные артиллеристы, использующие это оружие, могут эффективно использовать чрезвычайно высокий урон и точность пушки, чтобы убить одним выстрелом большинство врагов.Это привело к тому, что многие артиллеристы по Гауссу смогли добиться большого количества множественных убийств и серий убийств, особенно в многопользовательской игре. Совершенства также не являются чем-то необычным, особенно если кабина, на которой установлена ​​пушка, припаркована вдали от основного поля битвы.

Изменения [править]

Изменения с

Halo 3 и Halo 3: ODST на Halo 4 [править]

  • Темп стрельбы значительно снижен
  • Более высокая скорость поворота
  • Более резкий звук стрельбы
  • Увеличен урон и AoE-урон.

Разное [править]

  • Работая по тому же принципу, что и M99 Stanchion, оболочки M68, по-видимому, спроектированы так, чтобы вызывать столкновения на сверхвысоких скоростях, когда цель и снаряд почти полностью испаряются при ударе. Это, вероятно, предназначено для уменьшения чрезмерного проникновения.
  • В Halo 3 экран пускового механизма пушки фактически отображает окружающую обстановку в тепловизоре в реальном времени, аналогично прицелу системы 99D-S2 Anti-Matériel из снайперской винтовки.К сожалению, это никак не влияет на игровой процесс и используется только по эстетическим соображениям.
  • В Halo 3 пуля в полете синего цвета с синим хвостом, что на первый взгляд делает его похожим на огонь оружия Ковенанта. Этот «синий свет», скорее всего, представляет собой снаряд, нагревающий воздух вокруг себя до перегретого уровня из-за трения с атмосферой. В Halo 2 след был желто-оранжевым.
  • В Halo: Reach снаряд отскакивает от поверхностей, если выстрелить под определенным углом.
  • В Halo: Reach , если посмотреть на экран пушки, можно увидеть оригинальный логотип Xbox.

Примечания к производству [править]

  • Во время демонстрационного трейлера Halo 2 пушка M68 Gauss стреляла с довольно высокой скоростью. Позже, в ранней бета-фазе многопользовательской игры, M68, казалось, замедлился, а также, казалось, потерял всю свою шумиху. Позже на заключительных этапах игры он был обновлен с его первоначальной скорострельностью.
  • Версия Halo 3 винтовки M68 немного слабее и имеет меньшую скорострельность, чем ее версия Halo 2 .Частично это связано с балансом игрового процесса, поскольку версия Halo 2 якобы считалась слишком мощной в игре.

Галерея [править]

  • ИЛС M68 в Halo 2 .

  • HUD M68 в Halo 3 .

  • M68 ALIM, ок. Ноябрь 2552 г.

  • Крупным планом — снаряд гауссовой пушки в воздухе.Обратите внимание, что инверсионный след сначала синий, но постепенно становится желтым.

  • Морской пехотинец стреляет из гауссовой пушки.

  • Стационарный вариант пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • Эталонное изображение в нескольких ракурсах установленной стационарной пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • M68 ALIM в Halo: Reach .

  • HUD M68 на Longbow в Halo 4 .

  • Вид справа на M68 ALIM, c. 2557.

  • Передняя часть M68 ALIM, ок. 2557.

  • Трехчетвертный вид M68 ALIM, c. 2557.

  • Органы управления M68 ALIM, c. 2557.

  • Спартанец-IV за штурвалом.

  • Предупреждающая наклейка на боковой стороне M68 ALIM, c.2557.

  • Еще одна предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Третья предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Интерфейс M68 в кампании Halo 2: Anniversary .

  • Интерфейс M68 в Stonetown в сетевой игре Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary . Скорость снаряда пушки Гаусса в игре намного ниже, чем его каноническая скорость 40 Маха. Вероятно, это связано с конструкцией и ограничениями двигателя, а также с проблемой балансировки. Снаряд движется быстрее в Halo 3 , чем в Halo 2 .

  • Источники [править]

Пушка Гаусса M68 — Оружие

Эта статья о модели, представленной в Halo 2. Для модели, представленной в Halo 5: Guardians, см. Турель M555 Gauss.

Асинхронный линейно-индукционный двигатель M68 , более известный как M68 Gauss Cannon (названный в честь физика девятнадцатого века Карла Ф. Гаусса), [3] — это оружие, которое стреляет со сверхвысокой скоростью и высокой плотностью. снаряды аналогичны снарядам Магнитной ускорительной пушки, за исключением гораздо меньшего масштаба. [5] [6] [Примечание 1] Также известен в войсках как «68», «Рельсовая пушка», «Палаточный столб» и «Газовая пушка», [2] это может быть установлен на стационарной стойке или на задней части M12G1 Warthog LAAV.

Технические характеристики [править]

Operation [править]

M68 ALIM использует асинхронный линейно-индукционный двигатель для создания биполярного магнитного поля, способного запускать снаряд размером 25×130 мм с невероятной скоростью чуть менее 40 Махов, или примерно 13,7 км в секунду. [6] [Примечание 2] Большая скорость снаряда является ключом к останавливающей силе и характеристикам пушки Гаусса, обеспечивая исключительную бронепробиваемость на впечатляющих дальностях.

После модификации пушки Гаусса способны стрелять снарядом «Наковальня», особого вида боеприпасов, способных вызывать ЭМИ в целевой области и наносить больший урон, чем стандартные боеприпасы. [4] [7]

Роль [править]

M68 ALIM в основном используется в качестве противотранспортных средств сухопутными войсками UNSCDF, хотя его можно использовать для сокрушительного поражения пехоты. Его часто можно увидеть установленным на Warthog таким же образом, как и на M41 LAAG, и, хотя он не обладает высокой скорострельностью LAAG, он демонстрирует почти точечную точность и подавляющую огневую мощь, обычно убивая пехотные цели одним выстрелом, и сильно повреждая тех, кто находится в непосредственной близости от места попадания снаряда.Его предполагаемое использование аналогично таковому у ракетной башни M39, хотя реактивная башня не обладает универсальной полезностью и адаптируемостью M68 ALIM и наносит гораздо больший сопутствующий ущерб.

Преимущества [править]

M68 — чрезвычайно точное оружие, полезное против большинства вражеских пехотинцев и транспортных средств. Неудивительно, что это оказалось разрушительным против легкой бронетехники; он может убить Призрака Типа-32 или Банши за один или два выстрела (в зависимости от места выстрела).Оружие довольно эффективно и против Призраков, при условии, что водитель может обойти Призрака с фланга и выстрелить в его незащищенный зад, прежде чем он пустит в ход свой плазменный миномет. Стрельба по бронированной передней части машины менее эффективна, но скорость срабатывания оружия может это компенсировать. M68 также очень смертоносен, если используется против пехоты, однако пользователям следует нацеливаться на самые опасные юниты, такие как Сангхейли, Джиралханае и Мгалекголо, чтобы полностью использовать оружие, прежде чем переходить к меньшим и менее опасным целям.Его относительно высокая скорострельность по сравнению с другим оружием с электромагнитным ускорителем делает его разрушительным высокоточным оружием на любом поле боя. Его возможности по защите от брони уступают только установленным на SP42 Cobra легкорельсовым пушкам M66 и статическим защитным платформам, таким как Onager, а его портативность более чем компенсирует это.

Недостатки [править]

M68 имеет несколько недостатков, в основном тот факт, что это оружие (как и все другие турели, устанавливаемые на транспортном средстве) практически не обеспечивает защиты оператора и позволяет легко стрелять из снаряда без присутствия опытного водителя.Ему не хватает точности на больших расстояниях, но он все же может поражать большие цели (например, Призраки и Фантомы) с достаточной степенью точности. Пушка Гаусса также может вызвать необратимое повреждение слуха при стрельбе в пределах 20 метров от незащищенной пехоты. [2] Дульная вспышка M68 также может выдавать местоположение пользователя. [1]

Tactics [править]

  • M68 (неудивительно) является отличным противотранспортным оружием. Достаточно быстро избавится от легкой брони противника.
  • Хотя он не так эффективен против целых отрядов, он по-прежнему хорош против одиночных пехотных отрядов.
  • Отлично против Скарабеев в Halo 3 , так как Бородавочник, на котором установлено оружие, является меньшей и более быстрой целью для его поражения. Эффективная тактика — оставаться под Скарабеем, избегая ног и основного орудия, в то время как ваш морской стрелок нацеливается на ноги Скарабея. Сделать это с кооперативным игроком еще эффективнее.
  • Опытные артиллеристы, использующие это оружие, могут эффективно использовать чрезвычайно высокий урон и точность пушки, чтобы убить одним выстрелом большинство врагов.Это привело к тому, что многие артиллеристы по Гауссу смогли добиться большого количества множественных убийств и серий убийств, особенно в многопользовательской игре. Совершенства также не являются чем-то необычным, особенно если кабина, на которой установлена ​​пушка, припаркована вдали от основного поля битвы.

Изменения [править]

Изменения с

Halo 3 и Halo 3: ODST на Halo 4 [править]

  • Темп стрельбы значительно снижен
  • Более высокая скорость поворота
  • Более резкий звук стрельбы
  • Увеличен урон и AoE-урон.

Разное [править]

  • Работая по тому же принципу, что и M99 Stanchion, оболочки M68, по-видимому, спроектированы так, чтобы вызывать столкновения на сверхвысоких скоростях, когда цель и снаряд почти полностью испаряются при ударе. Это, вероятно, предназначено для уменьшения чрезмерного проникновения.
  • В Halo 3 экран пускового механизма пушки фактически отображает окружающую обстановку в тепловизоре в реальном времени, аналогично прицелу системы 99D-S2 Anti-Matériel из снайперской винтовки.К сожалению, это никак не влияет на игровой процесс и используется только по эстетическим соображениям.
  • В Halo 3 пуля в полете синего цвета с синим хвостом, что на первый взгляд делает его похожим на огонь оружия Ковенанта. Этот «синий свет», скорее всего, представляет собой снаряд, нагревающий воздух вокруг себя до перегретого уровня из-за трения с атмосферой. В Halo 2 след был желто-оранжевым.
  • В Halo: Reach снаряд отскакивает от поверхностей, если выстрелить под определенным углом.
  • В Halo: Reach , если посмотреть на экран пушки, можно увидеть оригинальный логотип Xbox.

Примечания к производству [править]

  • Во время демонстрационного трейлера Halo 2 пушка M68 Gauss стреляла с довольно высокой скоростью. Позже, в ранней бета-фазе многопользовательской игры, M68, казалось, замедлился, а также, казалось, потерял всю свою шумиху. Позже на заключительных этапах игры он был обновлен с его первоначальной скорострельностью.
  • Версия Halo 3 винтовки M68 немного слабее и имеет меньшую скорострельность, чем ее версия Halo 2 .Частично это связано с балансом игрового процесса, поскольку версия Halo 2 якобы считалась слишком мощной в игре.

Галерея [править]

  • ИЛС M68 в Halo 2 .

  • HUD M68 в Halo 3 .

  • M68 ALIM, ок. Ноябрь 2552 г.

  • Крупным планом — снаряд гауссовой пушки в воздухе.Обратите внимание, что инверсионный след сначала синий, но постепенно становится желтым.

  • Морской пехотинец стреляет из гауссовой пушки.

  • Стационарный вариант пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • Эталонное изображение в нескольких ракурсах установленной стационарной пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • M68 ALIM в Halo: Reach .

  • HUD M68 на Longbow в Halo 4 .

  • Вид справа на M68 ALIM, c. 2557.

  • Передняя часть M68 ALIM, ок. 2557.

  • Трехчетвертный вид M68 ALIM, c. 2557.

  • Органы управления M68 ALIM, c. 2557.

  • Спартанец-IV за штурвалом.

  • Предупреждающая наклейка на боковой стороне M68 ALIM, c.2557.

  • Еще одна предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Третья предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Интерфейс M68 в кампании Halo 2: Anniversary .

  • Интерфейс M68 в Stonetown в сетевой игре Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary . Скорость снаряда пушки Гаусса в игре намного ниже, чем его каноническая скорость 40 Маха. Вероятно, это связано с конструкцией и ограничениями двигателя, а также с проблемой балансировки. Снаряд движется быстрее в Halo 3 , чем в Halo 2 .

  • Источники [править]

Пушка Гаусса M68 — Оружие

Эта статья о модели, представленной в Halo 2. Для модели, представленной в Halo 5: Guardians, см. Турель M555 Gauss.

Асинхронный линейно-индукционный двигатель M68 , более известный как M68 Gauss Cannon (названный в честь физика девятнадцатого века Карла Ф. Гаусса), [3] — это оружие, которое стреляет со сверхвысокой скоростью и высокой плотностью. снаряды аналогичны снарядам Магнитной ускорительной пушки, за исключением гораздо меньшего масштаба. [5] [6] [Примечание 1] Также известен в войсках как «68», «Рельсовая пушка», «Палаточный столб» и «Газовая пушка», [2] это может быть установлен на стационарной стойке или на задней части M12G1 Warthog LAAV.

Технические характеристики [править]

Operation [править]

M68 ALIM использует асинхронный линейно-индукционный двигатель для создания биполярного магнитного поля, способного запускать снаряд размером 25×130 мм с невероятной скоростью чуть менее 40 Махов, или примерно 13,7 км в секунду. [6] [Примечание 2] Большая скорость снаряда является ключом к останавливающей силе и характеристикам пушки Гаусса, обеспечивая исключительную бронепробиваемость на впечатляющих дальностях.

После модификации пушки Гаусса способны стрелять снарядом «Наковальня», особого вида боеприпасов, способных вызывать ЭМИ в целевой области и наносить больший урон, чем стандартные боеприпасы. [4] [7]

Роль [править]

M68 ALIM в основном используется в качестве противотранспортных средств сухопутными войсками UNSCDF, хотя его можно использовать для сокрушительного поражения пехоты. Его часто можно увидеть установленным на Warthog таким же образом, как и на M41 LAAG, и, хотя он не обладает высокой скорострельностью LAAG, он демонстрирует почти точечную точность и подавляющую огневую мощь, обычно убивая пехотные цели одним выстрелом, и сильно повреждая тех, кто находится в непосредственной близости от места попадания снаряда.Его предполагаемое использование аналогично таковому у ракетной башни M39, хотя реактивная башня не обладает универсальной полезностью и адаптируемостью M68 ALIM и наносит гораздо больший сопутствующий ущерб.

Преимущества [править]

M68 — чрезвычайно точное оружие, полезное против большинства вражеских пехотинцев и транспортных средств. Неудивительно, что это оказалось разрушительным против легкой бронетехники; он может убить Призрака Типа-32 или Банши за один или два выстрела (в зависимости от места выстрела).Оружие довольно эффективно и против Призраков, при условии, что водитель может обойти Призрака с фланга и выстрелить в его незащищенный зад, прежде чем он пустит в ход свой плазменный миномет. Стрельба по бронированной передней части машины менее эффективна, но скорость срабатывания оружия может это компенсировать. M68 также очень смертоносен, если используется против пехоты, однако пользователям следует нацеливаться на самые опасные юниты, такие как Сангхейли, Джиралханае и Мгалекголо, чтобы полностью использовать оружие, прежде чем переходить к меньшим и менее опасным целям.Его относительно высокая скорострельность по сравнению с другим оружием с электромагнитным ускорителем делает его разрушительным высокоточным оружием на любом поле боя. Его возможности по защите от брони уступают только установленным на SP42 Cobra легкорельсовым пушкам M66 и статическим защитным платформам, таким как Onager, а его портативность более чем компенсирует это.

Недостатки [править]

M68 имеет несколько недостатков, в основном тот факт, что это оружие (как и все другие турели, устанавливаемые на транспортном средстве) практически не обеспечивает защиты оператора и позволяет легко стрелять из снаряда без присутствия опытного водителя.Ему не хватает точности на больших расстояниях, но он все же может поражать большие цели (например, Призраки и Фантомы) с достаточной степенью точности. Пушка Гаусса также может вызвать необратимое повреждение слуха при стрельбе в пределах 20 метров от незащищенной пехоты. [2] Дульная вспышка M68 также может выдавать местоположение пользователя. [1]

Tactics [править]

  • M68 (неудивительно) является отличным противотранспортным оружием. Достаточно быстро избавится от легкой брони противника.
  • Хотя он не так эффективен против целых отрядов, он по-прежнему хорош против одиночных пехотных отрядов.
  • Отлично против Скарабеев в Halo 3 , так как Бородавочник, на котором установлено оружие, является меньшей и более быстрой целью для его поражения. Эффективная тактика — оставаться под Скарабеем, избегая ног и основного орудия, в то время как ваш морской стрелок нацеливается на ноги Скарабея. Сделать это с кооперативным игроком еще эффективнее.
  • Опытные артиллеристы, использующие это оружие, могут эффективно использовать чрезвычайно высокий урон и точность пушки, чтобы убить одним выстрелом большинство врагов.Это привело к тому, что многие артиллеристы по Гауссу смогли добиться большого количества множественных убийств и серий убийств, особенно в многопользовательской игре. Совершенства также не являются чем-то необычным, особенно если кабина, на которой установлена ​​пушка, припаркована вдали от основного поля битвы.

Изменения [править]

Изменения с

Halo 3 и Halo 3: ODST на Halo 4 [править]

  • Темп стрельбы значительно снижен
  • Более высокая скорость поворота
  • Более резкий звук стрельбы
  • Увеличен урон и AoE-урон.

Разное [править]

  • Работая по тому же принципу, что и M99 Stanchion, оболочки M68, по-видимому, спроектированы так, чтобы вызывать столкновения на сверхвысоких скоростях, когда цель и снаряд почти полностью испаряются при ударе. Это, вероятно, предназначено для уменьшения чрезмерного проникновения.
  • В Halo 3 экран пускового механизма пушки фактически отображает окружающую обстановку в тепловизоре в реальном времени, аналогично прицелу системы 99D-S2 Anti-Matériel из снайперской винтовки.К сожалению, это никак не влияет на игровой процесс и используется только по эстетическим соображениям.
  • В Halo 3 пуля в полете синего цвета с синим хвостом, что на первый взгляд делает его похожим на огонь оружия Ковенанта. Этот «синий свет», скорее всего, представляет собой снаряд, нагревающий воздух вокруг себя до перегретого уровня из-за трения с атмосферой. В Halo 2 след был желто-оранжевым.
  • В Halo: Reach снаряд отскакивает от поверхностей, если выстрелить под определенным углом.
  • В Halo: Reach , если посмотреть на экран пушки, можно увидеть оригинальный логотип Xbox.

Примечания к производству [править]

  • Во время демонстрационного трейлера Halo 2 пушка M68 Gauss стреляла с довольно высокой скоростью. Позже, в ранней бета-фазе многопользовательской игры, M68, казалось, замедлился, а также, казалось, потерял всю свою шумиху. Позже на заключительных этапах игры он был обновлен с его первоначальной скорострельностью.
  • Версия Halo 3 винтовки M68 немного слабее и имеет меньшую скорострельность, чем ее версия Halo 2 .Частично это связано с балансом игрового процесса, поскольку версия Halo 2 якобы считалась слишком мощной в игре.

Галерея [править]

  • ИЛС M68 в Halo 2 .

  • HUD M68 в Halo 3 .

  • M68 ALIM, ок. Ноябрь 2552 г.

  • Крупным планом — снаряд гауссовой пушки в воздухе.Обратите внимание, что инверсионный след сначала синий, но постепенно становится желтым.

  • Морской пехотинец стреляет из гауссовой пушки.

  • Стационарный вариант пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • Эталонное изображение в нескольких ракурсах установленной стационарной пушки Гаусса в Halo 3: ODST .

  • M68 ALIM в Halo: Reach .

  • HUD M68 на Longbow в Halo 4 .

  • Вид справа на M68 ALIM, c. 2557.

  • Передняя часть M68 ALIM, ок. 2557.

  • Трехчетвертный вид M68 ALIM, c. 2557.

  • Органы управления M68 ALIM, c. 2557.

  • Спартанец-IV за штурвалом.

  • Предупреждающая наклейка на боковой стороне M68 ALIM, c.2557.

  • Еще одна предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Третья предупреждающая наклейка, c. 2557.

  • Интерфейс M68 в кампании Halo 2: Anniversary .

  • Интерфейс M68 в Stonetown в сетевой игре Halo 2: Anniversary .

  • M68 в Halo 2: Anniversary . Скорость снаряда пушки Гаусса в игре намного ниже, чем его каноническая скорость 40 Маха. Вероятно, это связано с конструкцией и ограничениями двигателя, а также с проблемой балансировки. Снаряд движется быстрее в Halo 3 , чем в Halo 2 .

  • Источники [править]

Пушка Гаусса | Вики Сообщества

Эта статья — заглушка . Пожалуйста, помогите Doom Wiki , расширив ее.

Пушка Гаусса

650 (SP)

150 ~ 350 (SP)

«Концентрированный луч Гауссовой пушки, несмотря на высокий потенциал поражения, требует от пользователя точности.»
— Описание арсенала [src]

Пушка Гаусса — мощное и невероятно точное оружие, стреляющее стальными флешетами (по сути, металлическими шипами) с чрезвычайно высокой скоростью, используя намагниченную камеру. Большинство врагов можно убить одним выстрелом, хотя более крупным противникам, таким как Какодемон и Барон Ада, требуется больше выстрелов, чтобы убить.

Кампания

Боеприпасы

Пушка Гаусса делит боезапас с плазменной винтовкой.Игрок может увеличить максимальное количество боеприпасов, используя аргент-ячейку и распределяя ее мощность на подсистему «Боеприпасы».

Ячейки
Уровень «боеприпасов» Максимальный боезапас
1 150
2 200
3 250
4 300
5 350

Модификации

Precision Bolt
Используйте кнопку модификации оружия, чтобы увеличить масштаб и произвести выстрел с большим уроном.
Энергоэффективность Уменьшено время до максимальной зарядки и уменьшено время между выстрелами. 3/6 очков улучшения оружия
Легкий вес Двигайтесь на полной скорости при увеличении.
Неустойчивый разряд Демоны, убитые точной стрелой, взрываются, нанося урон ближайшим демонам. Купите все улучшения и завершите испытание «Мастерство владения оружием».
Siege Mode
Используйте кнопку Weapon Mod, чтобы зарядить мощный луч, проникающий сквозь цели.Движение отключено при использовании осадного режима.
Наружная балка Луч теперь имеет разрушительную область поражения вокруг себя. 3/6 очков улучшения оружия
Сокращенное время зарядки Уменьшено время зарядки луча.
Мобильная осада Позволяет перемещаться в режиме осады. Купите все улучшения и завершите испытание «Мастерство владения оружием».

Мультиплеер

Пушка Гаусса — одно из трех силовых видов оружия в сетевой игре.В этом режиме у него 4 выстрела и пополнение боеприпасов невозможно. Как и в случае с BFG 9000 и бензопилой, модификация оружия позволяет пользователю видеть врагов сквозь стены. Оружие наносит 150 урона.

Интересные факты

  • Несмотря на то, что название ошибочно обозначает его как койлган, пушка Гаусса на самом деле является портативным рельсотроном с механикой, аналогичной рельсотронам серии Quake.
  • На боку оружия написано «Постарайся не умереть при стрельбе из этого зверя».
  • Отдачу пушки Гаусса можно использовать в интересах игрока, подбрасывая вас в воздух до двойного прыжка и еще дальше, если вы двигаетесь назад.
    • Этот метод похож на технику ракетного прыжка из серии Quake.
    • Он также похож на Тау-прыжок из Half-Life.
Многопользовательская Многопользовательская = Силовое оружие
Оружие и снаряжение Doom (2016)
Одиночная игра

Пушка Гаусса | Вики Сообщества

Эта статья — заглушка .Пожалуйста, помогите Doom Wiki , расширив ее.

Пушка Гаусса

650 (SP)

150 ~ 350 (SP)

«Концентрированный луч пушки Гаусса требует высокой точности от пользователя».
— Описание арсенала [src]

Пушка Гаусса — мощное и невероятно точное оружие, стреляющее стальными флешетами (по сути, металлическими шипами) с чрезвычайно высокой скоростью, используя намагниченную камеру.Большинство врагов можно убить одним выстрелом, хотя более крупным противникам, таким как Какодемон и Барон Ада, требуется больше выстрелов, чтобы убить.

Кампания

Боеприпасы

Пушка Гаусса делит боезапас с плазменной винтовкой. Игрок может увеличить максимальное количество боеприпасов, используя аргент-ячейку и распределяя ее мощность на подсистему «Боеприпасы».

Ячейки
Уровень «боеприпасов» Максимальный боезапас
1 150
2 200
3 250
4 300
5 350

Модификации

Precision Bolt
Используйте кнопку модификации оружия, чтобы увеличить масштаб и произвести выстрел с большим уроном.
Энергоэффективность Уменьшено время до максимальной зарядки и уменьшено время между выстрелами. 3/6 очков улучшения оружия
Легкий вес Двигайтесь на полной скорости при увеличении.
Неустойчивый разряд Демоны, убитые точной стрелой, взрываются, нанося урон ближайшим демонам. Купите все улучшения и завершите испытание «Мастерство владения оружием».
Siege Mode
Используйте кнопку Weapon Mod, чтобы зарядить мощный луч, проникающий сквозь цели.Движение отключено при использовании осадного режима.
Наружная балка Луч теперь имеет разрушительную область поражения вокруг себя. 3/6 очков улучшения оружия
Сокращенное время зарядки Уменьшено время зарядки луча.
Мобильная осада Позволяет перемещаться в режиме осады. Купите все улучшения и завершите испытание «Мастерство владения оружием».

Мультиплеер

Пушка Гаусса — одно из трех силовых видов оружия в сетевой игре.В этом режиме у него 4 выстрела и пополнение боеприпасов невозможно. Как и в случае с BFG 9000 и бензопилой, модификация оружия позволяет пользователю видеть врагов сквозь стены. Оружие наносит 150 урона.

Интересные факты

  • Несмотря на то, что название ошибочно обозначает его как койлган, пушка Гаусса на самом деле является портативным рельсотроном с механикой, аналогичной рельсотронам серии Quake.
  • На боку оружия написано «Постарайся не умереть при стрельбе из этого зверя».
  • Отдачу пушки Гаусса можно использовать в интересах игрока, подбрасывая вас в воздух до двойного прыжка и еще дальше, если вы двигаетесь назад.
    • Этот метод похож на технику ракетного прыжка из серии Quake.
    • Он также похож на Тау-прыжок из Half-Life.
Многопользовательский = Силовое оружие
Оружие и снаряжение Doom (2016)
Одиночная игра

Пушка Гаусса | Ученый на первых порах

Emergent Scientist 1 , 6 (2017)

Исследовательская статья

Гауссова пушка

Åke Andersson * , Carl-Joar Karlsson and Hampus Lane

Технологический университет Чалмерса,
Гётеборг, Швеция

* электронная почта: akean @ student.chalmers.se

Поступило:
2
август
2017 г.

Принято:
4
август
2017 г.

Аннотация

В этом отчете исследуются различные свойства гауссовой пушки. Скорость стрельбы из пушки измеряется для разного количества стальных шариков, разной входной скорости и разной геометрии пушки. Измеряя силу притяжения магнита на шариках, получают карту потенциальной энергии для процесса выстрела. Обнаружено, что стрельба из гауссовой пушки может быть смоделирована как последовательные столкновения между магнитом и соседними шарами, а также между последовательными шарами.Чтобы достичь максимально возможной скорости выброса с помощью спускового крючка, выпущенного из состояния покоя, следует использовать пушки с цепями. Оптимальное количество ядер на каждой отдельной пушке зависит от энергии намагничивания и коэффициентов восстановления.

Ключевые слова: гауссова пушка / пушка / магнит / динамика / цепь

© Å. Андерссон и др., Опубликовано EDP Sciences, 2017 г.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http: // creativecommons.org / licenses / by / 4.0), что разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

1 Введение

Пушка Гаусса — популярное устройство для обучения, поскольку ее легко построить и она доступна по цене. Он построен, как показано на рисунке 1. Линия стальных шариков прикреплена к сильному магниту. Если дополнительный шар сталкивается с магнитом, самый дальний шар может быть выброшен с высокой скоростью. В присутствии магнитного поля сталкивающийся шар или триггерный шар теряет потенциальную магнитную энергию и приобретает кинетическую энергию.При размещении большего количества шаров на стреляющей стороне магнита потенциальная энергия, теряемая шаром спускового механизма, становится меньше, чем потенциальная энергия, полученная выброшенным шаром. Следовательно, выброшенный шар может развивать более высокую скорость, чем шарик спускового крючка. Однако из-за потерь энергии при столкновениях скорость выброса не будет увеличиваться бесконечно. Таким образом, гауссова пушка является хорошим примером системы, которую можно оптимизировать.

Хотя гауссову пушку легко построить, тщательный анализ далеко не тривиален из-за огромного количества параметров.В этом отчете основное внимание уделяется определению скорости выброшенного шара в зависимости от параметров системы и способам увеличения этой скорости. Регулируемые параметры включают количество шаров на стреляющей стороне пушки, размер магнита, радиус шаров и скорость полета спускового шарового мяча. В более ранних работах измеряли силу, действующую на стальные шарики, как функцию расстояния, чтобы вычислить потенциальную энергию спускового шарика и выброшенного шарика, тем самым оценив полученную кинетическую энергию системы [1,2].В этом отчете мы представляем более подробный анализ процесса увольнения и новый подход к определению коэффициентов реституции. Структура IMRaD plus модель, тупик и заключение. Тупик содержит отброшенные эксперименты и бесполезные мысли.

рисунок 1

Процесс стрельбы из гауссовой пушки. (a) Шарик спускового крючка движется к магниту и ряду стальных шариков. (b) Шарик спускового крючка сталкивается с магнитом со скоростью v в .Энергия столкновения передается через магнит и шарики в линию. (c) Крайний правый шар выбрасывается с начальной скоростью v out . (d) Выброшенный шар достигает скорости v 1 .

2 Модель

Процесс стрельбы моделируется следующим образом: шары подвергаются воздействию магнитной силы от магнита, силы тяжести от земли, а также силы трения и нормальной силы от трака. На рисунке 1 представлены четыре различных шага, которые мы рассматриваем в нашей модели.(a) Шарик спускового механизма притягивается магнитом и катится к дну потенциальной ямы с начальной скоростью v 0 . Предполагая качение без проскальзывания, сумма поступательной и вращательной энергии равна, а потенциальная магнитная энергия равна 0. (b) Когда целевой шар ударяется о магнит, его магнитная потенциальная энергия составляет E 0 , а его скорость составляет v. в . Если мяч все еще катится без скольжения, его энергия вращения равна.Однако мяч также может начать скользить во время приближения, и в этом случае энергия вращения будет меньше этого значения. Предполагая, что вращение не может уменьшаться по сравнению с начальным движением, нижняя граница вращательной энергии определяется выражением. (c) Когда кинетическая энергия целевого шара передается стреляющему мячу в результате столкновений, последний шар линии с магнитной потенциальной энергией E n выбрасывается. Его скорость v out выражается как функция общего коэффициента восстановления v out = ε to v in .Поскольку к нему не приложен крутящий момент, выбрасываемый шар изначально не имеет скорости вращения. (d) Выброшенный шар покидает зону воздействия магнита и заставляется катиться силами трения по рельсу. Предположим, что потери энергии при этом незначительны.

Таким образом, мы получаем следующую систему уравнений из сохранения энергии и определения коэффициента восстановления:
(1)
(2)
(3)

с описанием неизвестной энергии вращения спускового крючка.соответствует вращению без проскальзывания, т.е. v дюйм = дюйм . Наименьшее возможное значение для α равно (без углового ускорения). Из уравнения (1) и ω 0 < ω в , мы можем доказать

Следовательно, если тогда v 0 v in и. Это также будет доказано экспериментально. До тех пор составная формула для v 1 ( v 0 ) будет: уравнения (1), (2) и (3) вместе дают:
(4)

Это соотношение предполагает линейную зависимость между квадратами скоростей и зависит от трех параметров, описывающих кинетическую энергию триггерного шара α , потери энергии при передаче энергии ε и потенциальной энергии, испытываемой шарами E .Далее мы экспериментально оценим эти термины, чтобы понять суть проблемы и проверить линейную связь между и.

3 метода

3.1 Измерение скорости

Экспериментальная установка для измерения скорости состояла из гауссовой пушки на деревянной дорожке (из видов пихты). Чтобы измерить скорость, лазеры направлялись через дорожку, и осциллограф регистрировал каждый раз, когда шар прерывает лазерный луч, и время выхода между прерываниями.Поскольку ожидалось, что скорость будет уменьшаться из-за трения, было использовано несколько лазеров. На рисунке 2 представлено аннотированное изображение используемой установки. Два лазерных луча пересекли путь в пяти разных точках, ближайшая из которых находилась на расстоянии 10 мм от выбрасываемого шара, то есть x = 10 мм. Скорость была получена из v = ( x x ) / ( t t ), где x x обозначает расстояние между двумя соседние лучи и t и t обозначает соответствующие времена, когда лучи были разрушены выстрелившим шаром.Поскольку x x является постоянным, а t t измеряется с наносекундной точностью, в погрешности измерения преобладает случайный характер обжига. Кажется, имеет значение, насколько рано мяч коснется дорожки, и мы не могли полностью это контролировать. Для борьбы с этим все эксперименты с контролируемыми параметрами повторяли пять раз. Для таких измерений стандартная ошибка среднего отображается в виде столбцов ошибок.

Магнит состоял из нескольких соединенных между собой цилиндрических неодимовых магнитов радиусом 10 мм и высотой 2.5 мм, намагниченный вдоль оси симметрии [3]. Использовались как большие, так и маленькие шарики, диаметром 12,0 мм и 9,5 мм (погрешность менее 1 мкм) и массой 7,10 г и 3,51 г соответственно (погрешность менее 0,01 г). Деревянная дорожка имела П-образную форму с немного большим радиусом, чем шары. Для крепления магнита использовался термоклей.

Рис. 2

Экспериментальная установка для измерения скорости. Пушка Гаусса стоит на деревянной дорожке. Спусковой шар приближается к пушке справа, а слева расположены лазеры для измерения скорости стрельбы.

3.2 Измерение силы и определение энергии

Для определения энергии — E n , необходимого для полного вытеснения шара из системы, состоящего из магнита и n других прилипших к нему шаров, сила притяжения F ( d ) была измерено для различных расстояний d . E n затем может быть вычислено путем интегрирования F n ( d ) от 2 rn до .Фактическое измерение было выполнено двумя немного разными способами.

Для больших расстояний, d > 3 мм, мяч прилипал к немагнитной горизонтальной пластине, высота которой y могла регулироваться с точностью Δ y <0,01 мм. Под пластиной находился магнит и другие шары, прикрепленные к грузу, что составляло общий вес M . Эта система опиралась на шкалу, показывающую значение м с точностью Δ м <0,01 г. Сила притяжения F была рассчитана как F = ( M м ) g .Этот метод имеет хорошую точность как для d , так и для F , но для d <3 мм F становится настолько большим, что пластина изгибается, и поэтому точность y и d становится слишком низкой.

Для небольших расстояний, d <3 мм, полосы ленты общей толщиной d были наклеены на пушку, и шар изначально лежал поверх уложенных друг на друга полос. Пушка была прижата к весам тяжелыми грузами.Затем шар тянули, поднимая ту же пластину, что и выше, как показано на Рисунке 3. По мере того, как пластина поднималась, отображаемая масса м постепенно снижалась, пока не достигла определенного значения м c , на котором мяч оторвался, в результате чего м быстро увеличилось. F было рассчитано как максимальное уменьшение веса, F = ( M м c ) г . Этот метод имеет большую точность для d , но большую ошибку для F , Δ F <0.1 Н.

Рис. 3

Установка для измерения силы, приложенной магнитами к одиночному стальному шарику. Мяч подвешен над магнитами, к которым прикреплены грузы. Возвратная сила, действующая на магниты, уменьшает вес, отображаемый на весах, что позволяет рассчитать магнитную силу как функцию разницы в отображаемом весе. Метод, с помощью которого мяч был подвешен на этом изображении, мы использовали для очень малых расстояний ( d <3 мм) между шаром и магнитами.

3.3 Определение COR

COR ε до определяется как

Эти скорости трудно измерить, поскольку магнитное поле быстро ускоряет шары на коротком расстоянии, очень близко к магниту или рядом с линией шаров. Поэтому мы измерили v 0 и v 1 и использовали уравнения (1) и (3), чтобы получить v в и v из .Это было сделано для количества шаров n = 1,…, 7. Количество цилиндрических магнитов также варьировалось в интервале 3–9.

4 Результат

4.1 Сила и энергия

Обычно мы определяем E n как магнитную потенциальную энергию между магнитом и стреляющим шариком, имеющим n шариков между ним и магнитом. Для рисунка 1 n = 1. Обратите внимание, что мы определяем термины потенциальной энергии магнитного поля E 0 , E 1 ,… так, чтобы они всегда были отрицательными.

Сила F n ( d ) была измерена для маленьких и больших мячей. Для краткости показан график только для больших шаров (рис. 4). Сюжеты были качественно похожи. Энергии E n в таблице 1 были определены путем интегрирования кубического интерполянта F n ( d ). Чем выше n , тем меньше энергии требуется для выхода из пушки, что увеличивает v 1 .

Рис. 4

Сила тяги F 0 , F 1 и F 2 для больших шаров в зависимости от расстояния d между магнитом и границей шара. Обратите внимание, что d определяется от самого магнита, поэтому F n определяется только для d n ⋅ 12 мм. E n было получено интегрированием кубического интерполянта (сплошная линия).

Таблица 1

Значения E n в мДж для больших и малых мячей.

4.2 Скорость

При измерении конечной скорости v 1 варьировались следующие параметры:

На рис. 5 показаны два первых изменяемых параметра. Набор данных из 13 магнитов показывает, что скорость выброса не увеличивается монотонно с увеличением количества магнитов. Было обнаружено, что оптимальным количеством магнитов является 6, добавление большего количества приводит к слишком большому рассеянию энергии, чтобы окупить дополнительный магнитный поток.Таким образом, все последующие пушки будут состоять из 6 магнитов, чтобы обеспечить максимальную скорость.

Влияние размера шара можно увидеть на рисунке 6. Меньший размер шара позволяет увеличить значение v 1 и увеличить оптимальное значение n . Маленькие шары использовались для большинства следующих экспериментов.

Наконец, параметр v 0 был изменен практически для каждой точки данных на рисунке 6. Результат был качественно схожим для каждого случая, поэтому представлен только один такой график (рис.7).

Рис. 5

Скорости выброса v 1 для маленьких шариков с минимально возможным v 0 , в зависимости от количества шариков и магнитов.

Рис. 6

Скорости выброса v 1 для шаров различных размеров, когда v 0 = 0, как функция количества шаров между магнитом и выброшенным шаром n . n = 0 не учитывается, так как выброса не происходит. Для маленьких мячей оптимально n = 5. Для больших шаров его n = 1, наименьшее возможное n .

4.3 COR

log ( ε до ) как функция n показано на рисунке 8 с шестью магнитами. Экспоненциальная зависимость предполагает, что, где ε bm — это COR между шаром и магнитом, а ε bb — COR между шарами.В таблице 2 показаны ε bb и ε bm для разного количества магнитов. Значение α влияет на то, как v в вычисляется из v 0 и, в свою очередь, ε to . Более высокое значение n приводит к большему рассеиванию энергии, что снижает v 1 .

Рис. 8

Логарифм значений COR отображается на оси y , а количество шариков отображается на оси x .Диаметр шара 12 мм, количество магнитов 6 α = 0,7. Линейная регрессия, y = −0,12 n — 0,08, показана сплошной красной линией.

Таблица 2

значений COR, полученных из линеаризации рисунка 8, в предположении.

5 Обсуждение

5.1

n зависимость

Общая качественная зависимость от n была предсказана теорией. Для маленьких n выброшенный шар передает значительное количество энергии, покидая магнит.Для больших n значительное количество энергии рассеивается во время столкновений между шарами.

5.2 Линейность

Еще одной сильной стороной модели была предсказанная (при условии постоянного α ) и измеренная линейность между и. Уравнения (1), (2) и (3) вместе дают линейную зависимость между v 1 и v 0 , явно указанную в уравнении (4). Линейная связь между квадратами скоростей была проверена для больших и малых шаров с n = 3, 4,…, 7.На рисунке 7 показан тест для маленьких шаров с n = 5. Соблюдается линейная зависимость

.

Рис. 7

Квадрат скорости выброса как функция скорости спуска для маленьких шариков и n = 5. Каждый кружок соответствует одному выброшенному шарику. Линейная зависимость является общей характеристикой, независимо от выбора размера шара и n . Цепная пушка : Когда пушки соединены вместе, квадрат скорости соответствует сходящемуся ряду, представленному зеленой пунктирной линией.При большом количестве пушек конечная скорость соответствует фиолетовому кресту на перекрестке.

5.3 Цепная пушка

Когда две пушки соединены вместе так, что v 1 первой становится v 0 второй, в результате получается лучшая пушка. Какова конечная скорость с произвольно длинной цепочкой пушек?

Известно, что для одиночной пушки это линейная функция, в частности, от уравнения (4).В общем, последовательность x n +1 = Ax n + B сходится к if | A | <1. Для нашей системы. Это положительно и меньше 1, потому что ε tot <1 и 2 α > 1. На рисунке 7 показана сходимость ряда. Чтобы проверить это количественно, мы сравниваем скорости из точек пересечения между линейными регрессиями и v 0 = v 1 (на рис.7) к расчетным значениям,. Сравнение можно увидеть на рисунке 9. Оно не только дает нам ожидаемое значение α = 0,7, но также может рассматриваться как проверка уравнения (4), если предполагается, что α = 0,7.

Рисунок 9 показывает, что α = 0,7 является хорошим приближением, которое позволило бы упростить уравнения (1) и (4). Анализ оптимальных значений α показывает, что они имеют среднее значение 0,68 и расчетное стандартное отклонение 0,028. Таким образом, 0,7 составляет 0,74 стандартного отклонения от распределения α , что соответствует невозможности отбросить нулевую гипотезу α = 0.7 с p <0,5. Таким образом, мы можем принять приближение α = 0,7. Интересное наблюдение на Рисунке 9 заключается в том, что оптимальное значение n ниже, чем при использовании одной пушки. Это связано с возросшей важностью рассеивания энергии в цепочечной системе.

Рис.9.

Сравнение между точками пересечения из линейной регрессии (желтая линия на рис.7) и точками пересечения из нашей модели (фиксированные точки из уравнения.(4)). Поскольку уравнение (4) зависит от α , которое еще не известно, строится несколько графиков в зависимости от выбора α .

6 Тупик

Вначале мы рассматривали возможность сравнения измеренной тянущей силы с расчетной силой из уравнений поля B . От этого подхода отказались из-за повышенной сложности и неизвестного магнитного дипольного момента.

Мы попытались заснять выброшенный шар, чтобы узнать о его вращении, но временное разрешение было недостаточно хорошим для количественного анализа.Иногда шары вращались вокруг вертикальной оси из-за контакта с боковой частью гусеницы, что не позволяло определить угловую скорость.

7 Вывод

Канон Гаусса — это простое устройство, которое представляет собой проницательную задачу оптимизации. Выбрасывание стреляющего шара происходит из-за большой кинетической энергии, передаваемой при столкновении от шара спускового механизма, а также из-за ограничения потенциальной энергии магнитного поля дистанционными шарами. Хотя большое количество дистанционных шаров уменьшает глубину потенциальной ямы, из которой стреляющий шар должен вылететь, это также увеличивает потери энергии, возникающие при передаче энергии.Эти два конкурирующих поведения приводят к существованию оптимального количества дистанционных мячей.

Мы представили простую модель, основанную на сохранении энергии, чтобы связать скорость стреляющего шара со скоростью спускового крючка, и нашли линейную зависимость между этими двумя величинами в квадрате. Наша модель основана на трех параметрах, а именно на вращательном кинетическом члене α , коэффициенте восстановления ε tot и магнитной потенциальной энергии E n , последние два из которых были исследованы экспериментально.Для α мы проверили все возможные значения и в каждом случае обнаружили, что при α = 0,7 модель согласуется с экспериментами. α = 0,7 также помогло лучше понять физику процесса выброса. Линейное поведение было подтверждено экспериментами и пролило свет на конечную скорость, достигаемую последовательностью гауссовского канона. Это и есть главный результат данной работы.

В дополнение к представленному здесь исследованию оптимизации, гауссовский канон демонстрирует множество особенностей, заслуживающих внимания.Например, симметрия между количеством спускового крючка и стреляющего шара (один и один в этой работе) может рассматриваться как обобщение колыбели Ньютона, но также изучаться как распространение солитонной волны через дистанционные шары [4]. Неупругие столкновения, приводящие к конечным потерям в коэффициенте восстановления, также представляют интерес. Поэтому мы считаем, что гауссовский канон — мощный инструмент не только для стрельбы металлическими шарами, но и для обучения и понимания физики.

Список литературы

  1. Дж.А. Рабчук. Винтовка Гаусса и магнитная энергия. Учат. 41, 158 (2003)

    [CrossRef]

    [Google ученый]

  2. Д.Каган, Энергия и импульс в ускорителе Гаусса, Phys. Учат. 42, 24 (2004)

    [CrossRef]

    [Google ученый]

  3. Неодиммагнит, номер изделия 31-1467, http: // www.clasohlson.com

    [Google ученый]

  4. Модель синус-гордона и ее приложения (2014 г.), http://www.springer.com/in/book/978331

    16

    [Google ученый]

Цитируйте эту статью как : Оке Андерссон, Карл-Йоар Карлссон, Хампус Лейн, Гауссовская пушка, Emergent Scientist 1 , 6 (2017)

Все таблицы

Таблица 1

Значения E n в мДж для больших и малых мячей.

Таблица 2

значений COR, полученных из линеаризации рисунка 8, в предположении.

Все рисунки

рисунок 1

Процесс стрельбы из гауссовой пушки. (a) Шарик спускового крючка движется к магниту и ряду стальных шариков. (b) Шарик спускового крючка сталкивается с магнитом со скоростью v в . Энергия столкновения передается через магнит и шарики в линию. (c) Крайний правый шар выбрасывается с начальной скоростью v out .(d) Выброшенный шар достигает скорости v 1 .

По тексту
Рис. 2

Экспериментальная установка для измерения скорости. Пушка Гаусса стоит на деревянной дорожке. Спусковой шар приближается к пушке справа, а слева расположены лазеры для измерения скорости стрельбы.

По тексту
Инжир.3

Установка для измерения силы, приложенной магнитами к одиночному стальному шарику. Мяч подвешен над магнитами, к которым прикреплены грузы. Возвратная сила, действующая на магниты, уменьшает вес, отображаемый на весах, что позволяет рассчитать магнитную силу как функцию разницы в отображаемом весе. Метод, с помощью которого мяч был подвешен на этом изображении, мы использовали для очень малых расстояний ( d <3 мм) между шаром и магнитами.

По тексту
Рис. 4

Сила тяги F 0 , F 1 и F 2 для больших шаров в зависимости от расстояния d между магнитом и границей шара. Обратите внимание, что d определяется от самого магнита, поэтому F n определяется только для d n ⋅ 12 мм. E n было получено интегрированием кубического интерполянта (сплошная линия).

По тексту
Рис. 5

Скорости выброса v 1 для маленьких шариков с минимально возможным v 0 , в зависимости от количества шариков и магнитов.

По тексту
Инжир.6

Скорости выброса v 1 для шаров различных размеров, когда v 0 = 0, как функция количества шаров между магнитом и выброшенным шаром n . n = 0 не учитывается, так как выброса не происходит. Для маленьких мячей оптимально n = 5. Для больших шаров его n = 1, наименьшее возможное n .

По тексту
Инжир.8

Логарифм значений COR отображается на оси y , а количество шариков отображается на оси x . Диаметр шара 12 мм, количество магнитов 6 α = 0,7. Линейная регрессия, y = −0,12 n — 0,08, показана сплошной красной линией.

По тексту
Рис. 7

Квадрат скорости выброса в зависимости от скорости срабатывания для маленьких шариков и n = 5.Каждый кружок соответствует одному выброшенному шару. Линейная зависимость является общей характеристикой, независимо от выбора размера шара и n . Цепная пушка : Когда пушки соединены вместе, квадрат скорости соответствует сходящемуся ряду, представленному зеленой пунктирной линией. При большом количестве пушек конечная скорость соответствует фиолетовому кресту на перекрестке.

По тексту
Инжир.9

Сравнение точек пересечения из линейной регрессии (желтая линия на рис. 7) и точек пересечения из нашей модели (фиксированные точки из уравнения (4)). Поскольку уравнение (4) зависит от α , которое еще не известно, строится несколько графиков в зависимости от выбора α .

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *