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2024年05月11日の記事

2024年5月11日(土) 21:38

最大動作領域の新解釈

 非常に厄介なことになった。
 この最大動作領域を新解釈で守った場合、回生型ではない(ターンオフしない)ことによる効率低下を投入ジュール増大による力ずくで解決することができなくなるのだ。

 ラジコン搭載という制約上、16段を更に増やすことはできない。そうすると、投入ジュールを増やすことは主コンデンサー容量の増大となり、ピーク耐電流を下げてしまう。放電時間が長いと効率が低下するので、放電時間短縮のため回生型よりピーク電流を遥かに大きくする設計だったが、それができない。
 ピーク電流を大きくできるように主コンデンサー容量を減らせば、投入ジュールは減る。
 ピーク電流を抑止できるようコイルのインダクタンスを増やせば、放電時間が伸びる。
 完全に、所期の構想が破綻している。

 コイルガン搭載を断念するか?適当に性能を落として妥協するか?

 だがここで、別の選択肢が浮上する。他でもない、回生型にすることだ。

 これはコイルガン・ストームタイガーの製作に使用した GT8G121 の最大動作領域である。東芝の第4世代で、今使っている GT10G131 の1つ前世代だ。ピーク耐電流は150Aに留まっている
 だが、最大動作領域を比較すると、150A以下では殆ど一致していることが分かる。
 どちらも、主コンデンサー容量が減るほどピーク耐電流は大きくなる。ただ GT8G121 は150Aで上限になるのに対し、GT10G131 は200Aまで伸びるだけ。

 主コンデンサー容量が400μFを超えているような使用状況では、どっちを使っても変わらない。

 これまで作ったコイルガンほぼどれも、1段あたり400μFぐらいだった。極めて理不尽だが最大動作領域の新解釈に基づけば、400μFでのピーク耐電流は130Aぐらいになる。しかしこれまで、GT8G121 は150A、GT10G131 は200Aの計算で設計していたのだ。
 自分のこれまでの実感として、GT10G131 の方が新世代で性能も上がっているはずなのに、破損は顕著に多くなった。それは、最大動作領域の新解釈が正しいと仮定することで納得できる。

 GT8G121 を使ったコイルガン・ストームタイガーは2000発ぐらいの実射成功実績がある。最終的に破損してしまったが、設計時に130Aと150Aの食い違いならそういう経過も妥当だ。いっぽう GT10G131 になってからは壊れまくりで、設計時に130Aと200Aの食い違いならそりゃあ動かないだろう。安全係数1.5ぐらいしか取ってなかったのだから。
 このように考えると、最大動作領域の新解釈に従って設計すれば、回生型にしてもマトモに動作する可能性は高い。コイルガン・ストームタイガーはある程度動いたのだから、回生型が箸にも棒にも掛からないなんてことはないはずだ。

 10年以上前の破損多発で回生型コイルガンを断念したが、もしかすると断念する必要はなかったのかもしれない。
 回生型であれば、コイルのインダクタンスを大きくしてピーク電流を抑えても、放電時間を短く出来る。試しに4段式ぐらいで作ってみて、壊れずに動くかどうかを試してみたい。

written by higashino [コイルガン機動戦闘車] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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