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2019年1月9日(水) 22:21

知恵袋

 コイルガンからは一度撤退したせいで、近年はコイルガン関係の情報を集めていなかった。そこでちょっと調べたところ、1年余り前に投稿されている質問を発見。悪名高い知恵袋であり、直接回答する気はない。

 ちなみに、撤退したのにまた復活を考えた理由については、近日中に記事にできると思う。

 ともあれ記事である。
 ターンオフ時の回生電流は、C0に回収される。ミリ秒オーダーの世界なので、R2を挟んでいるC1にはほぼ回収されない。
 逆に発射時の電荷は、C1から供給される。ミリ秒オーダーの世界なので、R2を挟んでいるC0からはほぼ供給されない。
 これだけ見ると、発射時はC1が供給し、回生先はC0であって、役割分担されているように感じられる。だが決定的な設計ミスは、そもそも初期状態において、C1だけでなくC0も充電されてしまうこと。

 回生先のC0がフル充電状態なのだから、回生電流はC0に入れない。
 そしてV3の電圧がC0の電圧より高くならないとダイオードが導通せず、回生も開始されない。
 何のためにC0が実装されているのか、分からない。

 自分が設計した順送り回生型回路は、銃口寄りの隣接コンデンサーをC0として使用することにより、こういう問題を回避している。回生開始より前に隣接コンデンサーを放電開始することにより、回生電流を受け入れる余地を作る。

 ちなみに、回生先コンデンサーの電圧が高いほど、急激に電流ブレーキが効く。しかし、フル充電では高過ぎだ。
 ただし知恵袋の実験でIGBTが壊れたのは、回生先電圧が直接の原因ではないと思われる。恐らくIGBTの定格を超える電流が流れてしまったためだろう。90V程度では、自分が苦しみ抜いたI2tが原因ではない可能性の方が高い。

 コイルガンをまっとうに設計しているかどうか、それを知る1つの手段は「どれぐらいの電流が流れるの?」と質問することである。電流値も決めずに設計できるわけがない。だが、自作コイルガンの想定電流値を「知らない」製作者は意外に多いのではなかろうか。
 もちろん電流値は最低限の問題であり、回生型の場合はI2tというラスボスが控えている。極めて厄介なことに、大半のIGBTはデーターシートにもI2tの記載が無い。つまり、I2tを考慮した設計ができない。まっとうな回生型回路は、設計できない。

 その後に知恵袋の元ネタと思しきサイトを見つけたが、なるほど元の設計者は低電圧で動かすことを前提にしているわけだ。コンデンサーがフル充電以上になっても大丈夫なように、そもそも定格より遥かに低い電圧で運用する。
 じっさい、コイルガンは電圧低めの方が効率は上げ易い。ただし、威力は上げ難い。

 コイルガンは概して、威力を上げようとすれば効率が落ちる。そこが厄介であり武器として実用にならない原因の1つでもある。
 スケールモデルという限定された空間に押し込めようとすると、効率を優先し過ぎることで威力は犠牲になる。バランスが難しい。とはいえストームタイガーの場合、加速長を充分に取れない。短距離の加速で威力を出そうとすれば、選択の余地は乏しい。

 いやもう空間の制限とかどうでもいいから、とにかく威力のあるコイルガン作ろうよ・・・という誘惑もあるのだが実現性が無ければ時間とカネの無駄である。今回始めるコイルガン・ストームタイガーのレストアは、その手の実現性を探る実験も一部兼ねている。
 更に追記すれば、威力が高いだけのコイルガン作って楽しいのだろうか?という根本的な疑問もあるわけで、別件で調達する市販エアガンや市販ガスガンを使いながら考えてみたい。

written by higashino [コイルガン戦車24] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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