CoilGun Nedir?
Gauss silahı olarak da bilinen CoilGun, elektromanyetik bir fırlatıcıdır. Bilim ve mühendisliğin birleşimiyle ortaya çıkan bu fırlatıcılar askeri silahlardan, uçak kalkış sistemlerine kadar geniş bir uygulama alanına sahiptir. Ayrıntılar yazımızda.
01.12.2015 tarihli yazı 15194 kez okunmuştur.
Elektromanyetik Fırlatıcıların Tarihçesi
Elektronik fırlatıcılarla ilgili ilk çalışmalar 1980’lerde ABD de gerçekleşmiştir. Başlangıçta sadece birkaç gr olan kütleleri yüksek hızda fırlatmak amacıyla başlanmıştır. Fakat etkili verimin alınamaması üzerine tüm çalışmalar ABD Denizcilik İşletmeleri ve ABD ordusunun dönemin en gelişmiş savaşaraçlarını geliştirebilmek için 1985 yılında tekrar elektromanyetik fırlatıcılar konusuna yönelmişlerdir.
Bu çalışmaların sonucu olarak atmosferin yoğun olduğu noktalarda fırlatma hızının 3km/s’ye limitlenmiş olması asker araçların zırhlarını tahrip etme olasılığı oldukça düşmüştür. Bundan dolayı verimi arttırmak amacında birkaç değişikliğe gidilmiştir. Raylı silahlardan fırlatmalar için plazma armatürleri yerine katı armatürler tercih edilmiştir ve potansiyel güç kaynakları olarak da kondansatörler kullanılmıştır.
Elektromanyetik Fırlatıcıların Çalışma Prensibi
Çalışma prensibi temel olarak elektromanyetik teoriye dayanmaktadır. Yapılmak istenen temelde değişen yada hareket eden bir elektromanyetik alan oluşturmaktan geçiyor. Elektromanyetik alanın hareket hızında bir sınır olmadığı için, fırlatılan malzeme için de bir hız sınırı oluşmamaktadır ve bu konuyu bu denli önemli kılan konuda budur.
Bir sargıdan akım aktığında sargının çevresinde manyetik alan meydana gelir. Oluşan bu manyetik alana karşı ise manyetik bir cisim yaklaştırıldığında cisim manyetik alanın içinden akmayı tercih eder ve manyetik indüksiyon oluşturarak cismi içine doğru hareketlendirir. (Elektromanyetik fırlatıcılarda kullanılacak olan merminin elektromanyetik alandan etkilenmesi için diyamanyetik özellikte olmaması paramanyetik veya ferromanyetik özellikte olması gerekmektedir.)
Manyetik alanın oluşturduğu F kuvveti, namlunun ucuna yerleştirilen manyetik geçirgenliği yüksek olarak seçilmiş cismi hızlandıracaktır. Bu manyetik F kuvvetinin büyüklüğü bobin üzerinden geçen akımla ilişkilidir. Bu nedenle elektrik devrelerinde akımı küçültecek etkiye sahip olan dirençlerin manyetik devrelerdeki karşılığı olan relüktans maksimum düzeyde minimize edilmelidir ki verim yüksek olabilsin.
Elektromanyetik Fırlatıcıların Tasarımı
Direnç (R) Etkisi
Paralel bir RL devresi için direnç oldukça önemli bir unsurdur. Direnç, kondansatörden boşalacak olan akımı kontrol etmek amaçlı kullanılacak olsa da ekleyeceğimiz direnç çok hassas değerlerde seçilmelidir.
Direncin değeri belirlenirken tristörden akıtabilecek maksimum akım göz önünde tutulmalıdır. Bobinden akıtılacak olan akım büyük olduğunda oluşacak manyetik alanın da büyümesiyle F kuvvetinin artmasıyla merminin hızının da artmasına neden olunacaktır.
Kapasitör Etkisi
Kapasitörün devrede üstlendiği görev, plakları arasında indüklenen gerilimi tutmaktır. Kapasite ile gerilim arasındaki bağlantı Q=CxV’dir. Kapasite seçilirken sadece gerilime değil LC devresindeki rezonans frekansının oluşturduğu etkiye de dikkat edilmelidir. Manyetik doyuma girebileceği çok yüksek gerilim değerlerinde bir kapasite seçilmelidir.
Elektrolit Kondansatör
Manyetik doyuma oluşabilmesi için kullanılabilecek bir kondansatör çeşidir. Yüksek kapasite değerlerinde imal edilen pozitif ve negatik kutupları belli olan bir kondansatördür. Doğrultucu filtre devrelerinde gerilim artırıcılarda, konvertör devrelerinde, ses, frekans yükselteçlerinde, kuplaj ve dekuplaj devrelerinde, zamanlama devrelerinde kullanılmaktadır.
Tristör (SCR)
Tristör, kontrollü yarı iletken anahtarlama elemanıdır. Diğer adı SCR’dir. SCR silikon kontrollü doğrultucu anlamındadır. Tristörün önemli özelliği çok hızlı açma ve kapama yapabilmesidir. Dört katlı bir yarı iletkenden meydana gelmiştir (P-N-P-N).Tristör doğru akımda çalışmaktadır. Yani akımı tek yönlü geçirir. Anot, katot ve gate olmak üzere üç tane bağlantı ucu bulunur.
Merminin Tasarımı
Mermi tasarımındaki en önemli husus kullanılacak olan malzemenin iyi bir manyetik iletken ya da manyetik yalıtkan olmasıdır. Merminin hareketini sağlayan en önemi unsurdur manyetik iletken olması. Aynı zamanda cismin ağırlığıda önemlidir. Ağırlığı namludan fırlatıldıktan sonra kat etmesi gereken mesafenin yerçekimi etkisiyle kısalmasına neden olur.
Uygun materyal de ve en uygun ağırlıkta olan bir mermi için başka bir husus ise ucunun sivriliğidir. Sivri olması havayı daha kolay yarmasına neden olacağından kat edeceği mesafeyi arttıracaktır.
Kullanım Alanları
Elektromanyetik fırlatıcılar elektromanyetik silah sistemleri, uçak gemilerinden uçakların kaldırılması (fırlatılması), güdümlü silah sistemlerine karşı koruma sağlanması, mermilerin çok uzak menzillerde fırlatılması, askeri araçlara uygulanabilen elektromanyetik zırh koruma sistemlerin geliştirilmesi, denizaltı ve gemilerden torpido fırlatılması, zırh delme yolu ile zırhlı sistemlerin bozguna uğratılması v.b. birçok uygulama alanına sahiptir.
Kaynak:
►Wikipedia
►eee.ktu
Yazar: Recep Özdemir
Kaynak:
►Wikipedia
►eee.ktu
Yazar: Recep Özdemir
YORUMLAR
Aktif etkinlik bulunmamaktadır.
- Dünyanın En Görkemli 10 Güneş Tarlası
- Dünyanın En Büyük 10 Makinesi
- 2020’nin En İyi 10 Kişisel Robotu
- Programlamaya Erken Yaşta Başlayan 7 Ünlü Bilgisayar Programcısı
- Üretimin Geleceğinde Etkili Olacak 10 Beceri
- Olağan Üstü Tasarıma Sahip 5 Köprü
- Dünyanın En İyi Bilim ve Teknoloji Müzeleri
- En İyi 5 Tıbbi Robot
- Dünyanın En Zengin 10 Mühendisi
- Üretim için 6 Fabrikasyon İşlemi
- DrivePro Yaşam Döngüsü Hizmetleri
- Batarya Testinin Temelleri
- Enerji Yönetiminde Ölçümün Rolü: Verimliliğe Giden Yol
- HVAC Sistemlerinde Kullanılan EC Fan, Sürücü ve EC+ Fan Teknolojisi
- Su İşleme, Dağıtım ve Atık Su Yönetim Tesislerinde Sürücü Kullanımı
- Röle ve Trafo Merkezi Testlerinin Temelleri | Webinar
- Chint Elektrik Temel DIN Ray Ürünleri Tanıtımı
- Sigma Termik Manyetik Şalterler ile Elektrik Devrelerinde Koruma
- Elektrik Panoları ve Üretim Teknikleri
- Teknik Servis | Megger Türkiye
ANKET