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Thema: Schusswaffe - Magnet_

  1. #1

    Schusswaffe - Magnet_

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    Ich hab mir dass so vorgestellt:

    Ein sehr starker Elektromagnet sitzt unter einem Rohr, in diesem Rohr befindet sich das Geschoss. Auf der dem Magnet zugewandten Seite befindet sich ein Magnet, und zwar mit der negativen (oder positiven) Seite auf den Elektromagnet zeigend. Dieser wird so eingebaut, das sein negativer Pol zum Magneten zeigt.

    Meine Frage: Ist es möglich so etwas zu verschießen?

    http://inukun.in.ohost.de/magnet.jpg

    E soll der Elektromagnet sein, G das Geschoß. Ist nicht besonders schön, ich machs vieleicht später noch mal neu.

    Bitte nicht über eventuelle Rechtschreibfehler aufregen, habe gerade Ferien (Die letzten Tage)!

  2. #2
    Super-Moderator Robotik Visionär Avatar von PicNick
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    Um eine Patrone zu zünden, muß man schon ganzschön draufhauen. Das merkst du, wenn du beim Auslösen einer Waffe den Finger dazwischen hast.
    Darüber hinaus ist für mich persönlich die Thematik nicht interessant, muß ich dir sagen. [-X
    mfg robert
    Wer glaubt zu wissen, muß wissen, er glaubt.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    such mal im net nach rail- oder coil-gun

  4. #4
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Auf der dem Magnet zugewandten Seite befindet sich ein Magnet, und zwar mit der negativen (oder positiven) Seite auf den Elektromagnet zeigend. Dieser wird so eingebaut, das sein negativer Pol zum Magneten zeigt.
    Die Anordnung wie sie im Bild dargestellt ist sicher weitgehend ungefährlich.
    Der Text wird den potentiellen Gegner auch eher verwirren.
    Manfred

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Ich geb mal meinen Senf dazu:

    http://madgyver.milten.lima-city.de/...dd015dfe7f.jpg
    Hier ist der gesante Aufbau. Die caps sind 6600µF und werden durch einen boost converter auf 400V in etwa 15 sek. geladen. Die Spule ist aus einer alten Drossel gemacht, wo ich das innere Laminat entfernt hab.
    http://madgyver.milten.lima-city.de/...f3f63b5b70.jpg
    Der boost converter. Der Kühlkörper ist vielleicht etwas groß, und der Aktivkühli ist draufgeschraubt damit alles wirklich kühl bleibt. Nicht das es ohne den aktivkühli heiß wird (Handwarm) aber ich ich mag es einfach kühler, ausserdem siehts niedlich auch.
    http://madgyver.milten.lima-city.de/...d0a06d80ae.jpg
    Hier sehen wir den Thyristor und die Schutzdioden, der große ist antiparallel zur Spule, weil die kleineren einmal explodiert sind. Jetzt funzt alles prima.
    http://madgyver.milten.lima-city.de/...5dd98ccb25.jpg
    Hier schauen wir von hinten in die Coilgun und mann kann den rechteckigen Lauf deutlicher sehen.
    http://madgyver.milten.lima-city.de/...75010de54e.jpg
    Und zum Schluß ein Kunai

    Diese Messer sind kleine Wurfmesser (echte Kunais sind natürlich größer) Aber da sie so klein sind, passen sie erst in den Lauf

    ein paar clips:

    http://home.arcor.de/madgyver/1kunai.AVI
    1 Kunai in Holzbrett geschoßen.

    http://home.arcor.de/madgyver/1kunaiclose.AVI
    eine Nahaufnahme von einem ähnlichen Schuß wie oben

    http://home.arcor.de/madgyver/3kunaisclose.AVI
    eine Nahaufnamhe von 3(!) Kunais die gleichzeitig abgeschosen werden.

    P.S. geh mal auf meine Homepage.

  6. #6
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    Wenn du eine art Magnet-Kanone bauen willst, überschlag mal die nötige Energie um nur ein kleines Geschoß zu verschießen...

    Wenn du z.B. 10m weit schießen willst (ohne Luftreibung)

    Schräger Wurf:
    Mündungsgeschwindigkeit in x-Richtung: vx0
    Mündungsgeschwindigkeit in y-Richtung: vy0
    Flugdauer: t
    Erdbeschleunigung (Schwerkraft): g = 9.81m/s²
    Zurückgelegte Strecke in x-Richtung (horizontal): x
    Zurückgelegte Strecke in y-Richtung (vertikal): y

    x=vx0*t
    y= vy0*t - 0.5 *g*t²

    Aus der Randbedingung y=0 (Geschoß trifft Boden) ergeben sich zwei mögliche Lösungen für t: (Mitternachtsformel)
    t1,2 = (-vy0 +- SQRT(vy0²-0))/(2*0.5*g) = entweder 0 (Triviallösung, Abschußpunkt) oder 2*vy0/g

    dann folgt für: x = vx0*t = vx0* (2*vy0/g)

    Woraus man auch ersehen kann, dass die optimale Wurfweite bei einem Abschußwinkel von alpha= 45° erziehlt wird, denn:
    vx0 = sin(alpha) * v0
    vy0 = cos(alpha) * v0
    Wenn v0 die gesamtabschußgeschwindigkeit ist.

    Die Weite x wird maximal für:
    max(x) = max(2/g * sin(alpha)*cos(alpha) * v0²)
    also ist gesucht max( sin(alpha)*cos(alpha)) => alpha = 45°
    => x= 2/g * Sqrt(2)/2 * Sqrt(2)/2* v0² = v0²/g

    Damit folgt für die Abschußgeschwindigkeit v0 = Sqrt(x*g)

    Wenn du also x=10m weit schießen willst, musst du mit v0=9,9 m/s in exakt alpha = 45° abschießen.

    Wiegt dein Geschoß sagen wir m= 40g, ist die zum beschleunigen benötigete Energie:
    Ekin= 0.5 * m * v0² = 0.198 J

    Wenn nun die Magnetspule l=10 cm lang ist, und das Geschoß aus der Ruhe auf v0 beschleunigt wird, beträgt die notwendige Beschleunigung:
    Ekin=Epot = m * a * l
    => a = 0.5*v0²/l = 490 m/s² also ungefähr 50 "g"

    Das Geschoß verlässt die Spule also nach t = Sqrt(2*l/a) = 20.2 ms

    Also volbringt dein Geschütz eine Leistung von: P = Ekin / t = 9,8 W

    Da ich aber annehme, dass du etwas größere "Durchschlagskraft" erwartest, empfehle ich dir, das mal gut durchzurechnen... 9,8W sind ja noch machbar, aber bei großen Dimensionen wirst du sehr dicke Drähte brauchen, um den nötigen Strom hindurchzubekommen. Und entsprechend viele fette Kondensatoren oder Batterien...

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    @sep Das ist echt toll wie du das hier vorrechnest (weckt erinnerungen an den Physik LK).

    Der Ansatz ist aber viel zu kompliziert. (ausserdem ist dein Modell vom Impulsübetrag der Spule auf das Geschoß nicht ganz richtig, so passiert es nicht in der realität. Aber kein Problem, man müsste es mit einer Software annähern, auf dem Papier kriegt das keiner hin)

    Eine Spulenkannone ist im Prinzip nichts weiter als ein linear motor. und bei Motoren spricht man ja bekanntlich von der effiziens. Schlägt man nun in der einschlägigen Literatur nach (ja, es gibt TONNEN an Material aus Forschungspuplikationen) dann kommt man auf etwa auf 4-5% maximal Effiziens die sich mit einer "normalen"Coilgun (also kein flüssiger Stickstoff, IGBT Pulskontrolle, etc..) realisieren lässt. blässt man also bei einem Ende 3Kj rein, dann kommen beim Projektil etwa 150J an. Das ist ein Wert den eine .38 Magnum hat, und entspricht auch der Realität.

    DAS was überschlagen...

  8. #8
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    ... nur wo nimmt man so schnell mal 3kJ her? Mit Netzbetrieb und dicken Kondensatoren kein Prob, aber mobil ist das jedenfalls nicht...

    Und wer mill denn mit einer Magnum rumballern

    Was ist an meinem Modell zu komplex? Ich wollte eigentlich nur anschaulich die "Wurfweite" in Relation zur nötigen elektrischen Leistung zeigen.
    (Die ist nämlich beschissen!) Viel schönere Geschütze kann man aus Katapulten etc. bauen. Die sind leicht, robust, günstig. Obendrein produzieren sie keine EM-Störungen ...

    Ich habe mir das alles auch mal überlegt, weil ich ein kleines Katapult mit Reichweite 30m und Zielvorrichtung basteln wollte. Aber mit Magnetkanone geht das eigentlich nur mit einem sehr fetten Bleiakku...

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von sep
    ... nur wo nimmt man so schnell mal 3kJ her? Mit Netzbetrieb und dicken Kondensatoren kein Prob, aber mobil ist das jedenfalls nicht...
    Naja, hab hier sogar ne Bank mit 2,5kJ und eine mit 5kJ rumliegen...

    Zitat Zitat von sep
    Und wer mill denn mit einer Magnum rumballern
    Hab ich sogar schon. Ich hab nen Grundkurs in den Staaten gemacht und kann auch ne Beretta 92F bedienen und Pflegen.

    Zitat Zitat von sep
    Was ist an meinem Modell zu komplex? Ich wollte eigentlich nur anschaulich die "Wurfweite" in Relation zur nötigen elektrischen Leistung zeigen.
    (Die ist nämlich beschissen!) Viel schönere Geschütze kann man aus Katapulten etc. bauen. Die sind leicht, robust, günstig. Obendrein produzieren sie keine EM-Störungen ...
    Das Modell ist alles andere als anschaulich, besonders für jemanden der sich klar ausdrücken kann wie der Verfasser dieses Threads. Ausserdem, verstehe ich nicht wie man mit einer Analyse des schiefen Wurfes, auf die Effiziens (und nur hier kommts drauf an) der Spule schließen willst? Deine Behauptung über die nötige Beschleunigung ist übrigens falsch.

    Ausserdem, tragbar? Hallo!? willst du ein Katapult in der Hosentasche rumtragen? Da hast du aber sicher die dickste Hose weit und breit.

    Mit einem Katapult kommst duch auch nie über Schallgeschwindigkeit hinaus, mit ner Coilgun schon.

    Zitat Zitat von sep
    Ich habe mir das alles auch mal überlegt, weil ich ein kleines Katapult mit Reichweite 30m und Zielvorrichtung basteln wollte. Aber mit Magnetkanone geht das eigentlich nur mit einem sehr fetten Bleiakku...
    Ich entnehme einfach mal aus diesem Kommentar, dass du nicht wirklich erfahrung auf dem Gebiet hast...

  10. #10
    Danke für die schnellen Antworten!
    Ich finde auf jedenfall die Homepage von Madgyver hilfreich und interessant.
    Ich werde jetzt mal versuchen so eine Coilgun zu bauen.

    PS: Als Batterie dachte ich an eine 12V Autobatterie.

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