Проведены оценки параметров ускорителей ферромагнитных тел трех типов: миномет (мортира), орудие, ускоритель для выведения груза на низкую околоземную орбиту.

Внесены исправления в Таблицу ускорителей и несколько ранее написанных теоретических работ: исправлены неработающие ссылки, скорректированы расчеты предельно достижимой скорости снаряда и КПД для систем с отдельно активируемыми катушками и "бегущей волной". Значения G-фактора для гауссовок пересчитаны с учетом длин ускоряемых тел, в результате чего Таблица претерпела существенные изменения.

В статье приводятся результаты замеров параметров конденсаторов пр-ва JCCON номиналом 450В 220мкФ. Обсуждается их влияние на параметры проектируемого электромагнитного ускорителя в части его массы и предельно достижимой скорости снаряда.

Кратко описан и протестирован финальный вариант компактного преобразователя напряжения для зарядки конденсаторов.

Эта заметка является своего рода "вишенкой на торте" для цикла публикаций, посвященных аналитическому исследованию свойств электромагнитных ускорителей ферромагнитных тел. Она посвящена специальному случаю койлгана, построенного по схеме "бегущей волны". Проанализированы характеристики такого ускорителя с точки зрения эффективности и скорости снаряда.

Исследовано влияние металлического ствола на эффективность койлгана путем измерения индуктивности катушки, надетой на металлическую трубку в различных конфигурациях, и сравнения результатов с индуктивностью той же катушки, не имеющей проводящего сердечника. Приводятся результаты замеров при различных частотах, и соответствующих им скоростях движения ускоряемого койлганом снаряда.

Проведен анализ данных многоступенчатых койлганов, собранных в Таблице ускорителей по состоянию на 1 января 2022 г. Подтверждена высокая информативность параметра G с точки зрения характеризации качества ускорителей.

Предложен новый критерий для оценки качества многоступенчатых ускорителей ферромагнитных тел - коэффициент G. Начато заполнение соответствующей таблицы, куда должны войти сведения по всем имеющимся на данный момент койлганам для расчета соответствующего значения G,

При помощи аналитических оценок для энергий и скоростей, выведенных в этом разделе, получено соотношение для максимально возможной скорости метаемого тела и КПД в многоступенчатом электромагнитном ускорителе с фиксированной длиной и энергоемкостью.

.

Приведены несколько схем использования микросхемы 555-го таймера в качестве драйвера силового ключа в койлгане.

При помощи аналитических оценок для полей и сил, выведенных в этом разделе, получены соотношения для койлганов, в частности:

- оценены максимальные значения энергии, приобретаемые (бесконечно длинным) снарядом при ускорении;

- получены графические зависимости оптимальных значений габаритов ускоряющих катушек (при фиксированной длине снаряда) и длины снаряда (при фиксированной геометрии катушки) для развития максимальных скорости и КПД;

- получено соотношение для ускоряющей силы, действующей на бесконечно тонкий снаряд, и на его основании определен вид силы для снаряда произвольной формы сечения;

- оценена максимально возможная скорость метаемого тела в одноступенчатом ускорителе с фиксированной мощностью.

Здесь будет приведено описание базового компонента всех катушечных ускорителей - собственно, катушки. Раздел сформирован из коротких отдельных статей, в каждой из которых будет дано описание характеристик обмотки применительно к свойствам электромагнитных метательных устройств - таких, как воздействующая на снаряд сила, КПД, напряженность магнитного поля и т.д.   

Проведен эксперимент по изучению скорости нагревания и остывания катушек различной конфигурации. Обсуждаются его результаты применительно к допустимой скорострельности и мощности электромагнитных ускорителей.

Выведено выражение, определяющее выходную скорость снаряда в койлгане с аккумуляторным питанием. Установлено существенное влияние такого параметра как удельное внутреннее сопротивление аккумуляторов. Проведено сравнение результатов расчета с параметрами реально построенных ускорителей данного типа.

На основании геометрических свойств ускоряющих катушек, проведена оценка максимально достижимых скоростей метаемого тела в койлгане с коммутацией обмоток незапираемыми ключами (тиристорами). Также проанализированы ограничения, накладываемые допустимым нагревом провода обмоток, а также массой и активным сопротивлением накопительных емкостей.