Kanonstøperiet – del 1a (vi myser over skuldra til de profesjonelle)
Jeg har benyttet den siste uka til å lese meg litt opp på elektromagnetiske akselleratorer. Google er normalt mitt første weapon of choice når jeg skal i gang med nye utfordringer, men søk her har en liten tendens til å ende i 0-1 side med interessant stoff (da hvis en filtrerer ut det tilnærmet uendelige antallet sider med mer eller mindre misforstått avkok av andre kilder). Jeg valgte derfor heller å tråle arkivene til IEEE.
- Hvis jeg sier “XRAM” , hva tenker du på da ?
- Hva med “Meatgrinder” … ?
Nope, det er ikke superkoola bandnavn. Det er navn på induktive energilagringskretser brukt for å drive railguns [1][2][3]. (Jepp, de skalerer også nedover.)
Jeg endte opp med å lære noe denne uka også.
Vi har tre katagorier energilager som brukes til sånt. Sortert etter energitetthet:
- Kinetiske (Homopolare generatorer / kompulsatorer.)
- Induktive
- Kapasative
Jeg trodde i min naivitet at ingenting slo kondensatorer som energibank (Kan fan ikke ha fått med meg et fnugg på skolen). Energitettheten i magnetfeltet i et induktivt lager er potensielt en størrelsesorden over det du kan oppnå med en kondensatorbank (dvs sånne kondensatorer som får staute norske skrujern til å gå over i dampfase ved en litt uheldig berøring). Skal du utnytte dette, må du riktignok være litt “kjapp i avtrekkern” (så lenge du ikke disponerer superledere). Du trenger et småvoksent “powersupply”, og du bør ha en viss “sans for timing” (men det er kun millisekundtiming det er snakk om, og det er høyst håndterbart). Litt verre kan det nok være med switching, da du må inn med riiiimelig beefy halvledere (dette er jo forsåvidt bare et mastercard og en eBay-visitt unna – sånn helt hypotetisk, that is.)
Jeg er litt usikker på hvor bra induktive lager egner seg til å drive coilguns, men de virker velegnet m.t.p å drive railguns. En meatgrinder er eksempelvis designet for å kunne generere en konstant strømpuls for en variabel induktiv last, som eksempelvis en railgun er fra den trigges til prosjektilet er ute av løpet.
Nå går jeg ikke med noen umiddelbare planer (yeah, right… (sukk)) om å designe en meatgrinder, men jeg kjenner geeken og sci-fi entusiasten i meg er oppriktig lykkelig over at denne typen pulsgenererende og pulskomprimerende kretser a) i det hele tatt eksisterer, og b) har betegnelser som er kulere en det meste jeg kommer på av bandnavn i farta.
Dette ble en liten digresjon, men jeg er fremdeles på sporet mht Birkeland tribute-aksellerator. Måler litt. Regner litt. Venter på pakker. En av dogmereglene står for fall. Har en sekk med Hong Kong-komponenter på pulten her som vil gi meg 10x den selvpålagte grensa mht energinivå. Med litt medvind, så kan denne igjen ganges med 5 på litt sikt. Tror vi tar det litt sakte oppover den energistigen, dog. Ikke forvent videoer av 5KJ testfyringer med det første.
Fant ut at de flash-kondensatorene jeg nå bruker har en sykt høy serieresistans. Ditto med DC-resistansen til den første coilen. Får snurre litt alternativer i helga. Alternativt dra fram calculus-boka for å legge en strategi for å utlede hvor sweet-spotten bør befinne seg. Den er der – et eller annet sted.
[1] “XRAM generator with an opening switch”, Volker Brommer et a (US patent 7495357)
[2] “Twenty-Stage Toroidal XRAM Generator Switched by Countercurrent Thyristors”, Dedié, P.; Brommer, V.; Scharnholz, S., IEEE Transactions on Plasma Science, Volume: 39 , Issue: 1 , Part: 1, 2011 , Page(s): 263 – 267
[3] “A Meatgrinder circuit for energizing resistive and varying inductive loads (EM guns)”, Lindner, K.; Long, J.; Girogi, D.; Navapanich, T.; Zucker, O., IEEE Transactions on Magnetics, Volume: 22 , Issue: 6, 1986 , Page(s): 1591 – 1596