Незважаючи на відносно скромні розміри, пістолет Гаусса - це найсерйозніша зброя, яку ми коли-небудь будували. Починаючи з найбільш ранніх етапів його виготовлення, найменша необережність у поводженні з пристроєм або окремими його компонентами може призвести до ураження електричним струмом. Будьте уважні!
Володіти зброєю, яку навіть у комп'ютерних іграх можна знайти тільки в лабораторії божевільного вченого або біля тимчасового порталу в майбутнє, - це круто. Спостерігати, як байдужі до техніки люди мимоволі фіксують на пристрої погляд, а завзяті геймери спішно підбирають з підлоги щелепу, - заради цього варто витратити деньок на збірку гармати Гаусса.
Як водиться, почати ми вирішили з найпростішої конструкції - однокотушкової індукційної гармати. Експерименти з багатоступеневим розгоном снаряда залишили досвідченим електронникам, здатним побудувати складну систему комутації на потужних тиристорах і точно налаштувати моменти послідовного включення котушок. Замість цього ми сконцентрувалися на можливості приготування страви з повсюдно доступних інгредієнтів. Отже, щоб побудувати гармату Гаусса, насамперед доведеться пробігтися по магазинах. У радіомагазині потрібно купити кілька конденсаторів з напругою 350 − 400 В і загальною ємністю 1000 − 2000 мікрофарад, емальований мідний дріт діаметром 0,8 мм, батарейні відсіки для «Крони» і двох 1,5-вольтових батарейок типу С, тумблер і кнопку. У фототоварах візьмемо п'ять одноразових фотоапаратів Kodak, в автозапчастинах - найпростіше чотириконтактне реле від «Жигулів», в «продуктах» - пачку соломинок для коктейлів, а в «іграшках» - пластмасовий пістолет, автомат, дробовик, рушницю або будь-яку іншу гармату, яку ви захочете перетворити на зброю майбутнього.
Рентген гармати Гаусса
Мотаємо на ус
Головний силовий елемент нашої гармати - котушка індуктивності. З її виготовлення варто почати збірку знаряддя. Візьміть відрізок соломинки довжиною 30 мм і дві великі шайби (пластмасові або картонні), зберіть з них бобіну за допомогою гвинта і гайки. Почніть намотувати на неї емальований дріт акуратно, виток до витка (при великому діаметрі дроту це досить просто). Будьте уважні, не допускайте різких перегинів дроту, не пошкодьте ізоляцію. Закінчивши перший шар, залийте його суперклеєм і починайте намотувати наступний. Робіть так з кожним шаром. Всього потрібно намотати 12 шарів. Потім можна розібрати бобіну, зняти шайби і надіти котушку на довгу соломинку, яка послужить стовбуром. Один кінець соломинки слід заглушити. Готову котушку легко перевірити, підключивши її до 9-вольтової батарейки: якщо вона утримає на вазі канцелярську скріпку, значить, ви досягли успіху. Можна вставити в котушку соломинку і випробувати її в ролі соленоїда: вона повинна активно втягувати в себе відрізок скріпки, а при імпульсному підключенні навіть викидати її зі стовбура на 20 − 30 см.
Багатоступенева міць
Освоївшись з простою однокотушковою схемою, можна випробувати свої сили в будівництві багатоступеневого знаряддя - адже саме такою має бути справжня гармата Гаусса. Як комутуючий елемент для низьковольтних схем (сотні вольт) ідеально підходять тиристори (потужні керовані діоди), для високовольтних (тисячі вольт) - керовані іскрові розрядники. Сигнал на керуючі електроди тиристорів або розрядників посилатиме сам снаряд, пролітаючи повз фотоелементів, встановлених у стовбурі між котушками. Момент вимикання кожної котушки буде цілком залежати від конденсатора, що живить її. Будьте уважні: надлишкове збільшення ємності конденсатора при заданому імпедансі котушки може призвести до збільшення тривалості імпульсу. У свою чергу це може призвести до того, що після проходження снарядом центру соленоїда котушка залишиться включеною і сповільнить рух снаряда. Детально відстежити і оптимізувати моменти включення і вимикання кожної котушки, а також виміряти швидкість руху снаряда допоможе осциллограф.
Препарируем ценности.
Для формування потужного електричного імпульсу якнайкраще підходить батарея конденсаторів (у цій думці ми солідарні з творцями найпотужніших лабораторних рейкоцентронів). Конденсатори хороші не тільки великою енергоємністю, але і здатністю віддати всю енергію протягом дуже короткого часу, до того як снаряд досягне центру котушки. Однак конденсатори необхідно якось заряджати. На щастя, потрібний нам зарядний пристрій є в будь-якому фотоапараті: конденсатор використовується там для формування високовольтного імпульсу для спалювального електрода спалаху. Найкраще нам підходять одноразові фотоапарати, тому що конденсатор і «зарядка» - це єдині електричні компоненти, які в них є, а значить, дістати зарядний контур з них простіше простого.
Quake railgun
Знаменитий рейлган з ігор серії Quake з великим відривом займає перше місце в нашому рейтингу. Протягом багатьох років віртуозне володіння «рейкою» відрізняло просунутих гравців: зброя вимагає філігранної точності стрільби, проте в разі влучення швидкісний снаряд буквально розриває противника на шматки.
Розбирання одноразового фотоапарата - це етап, на якому варто почати проявляти обережність. Розкриваючи корпус, намагайтеся не торкатися елементів електричного ланцюга: конденсатор може зберігати заряд протягом довгого часу. Отримавши доступ до конденсатора, насамперед замкніть його висновки викруткою з ручкою з діелектрика. Тільки після цього можна стосуватися плати, не побоюючись отримати удар струмом. Видаліть з зарядного контуру скоби для батарейки, відпаяйте конденсатор, припаяйте перемичку до контактів кнопки зарядки - вона нам більше не знадобиться. Підготуйте таким чином мінімум п'ять зарядних плат. Зверніть увагу на розташування провідних доріжок на платі: до одних і тих же елементів схеми можна підключитися в різних місцях.
S.T.A.L.K.E.R. Gauss gun
Снайперське знаряддя із зони відчуження отримує другий приз за реалізм: зроблений на основі гвинтівки LR-300 електромагнітний прискорювач виблискує численними котушками, характерно гуде при зарядці конденсаторів і на смерть вражає противника на колосальних відстанях. Джерелом живлення служить артефакт «Спалах».
Розставляємо пріоритети
Підбір ємності конденсаторів - це питання компромісу між енергією пострілу і часом зарядки знаряддя. Ми зупинилися на чотирьох конденсаторах по 470 мікрофарад (400 В), з'єднаних паралельно. Перед кожним пострілом ми протягом приблизно хвилини чекаємо сигналу світлодіодів на зарядних контурах, які повідомляють, що напруга в конденсаторах досягла покладених 330 В. Прискорити процес заряду можна, підключаючи до зарядних контур по кілька 3-вольтових батарейних відсіків паралельно. Однак варто мати на увазі, що потужні батареї типу «С» володіють надлишковою силою струму для слабеньких фотоапаратних схем. Щоб транзистори на платах не згоріли, на кожну 3-вольтову збірку має припадати 3 − 5 зарядних контурів, підключених паралельно. На нашому знарядді до «зарядок» підключено тільки один батарейний відсік. Всі інші служать в якості запасних магазинів.