elektrik port üyelik servisleri elektrik port üyelik servisleri

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.



A- A+
01.12.2015 tarihli yazı 3501 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
Recep Özdemir Recep Özdemir Yazar Hakkında Tüm yazıları Mesaj gönder Yazdır



ANKET
Endüstri 4.0 için En Hazır Sektör Hangisidir

Sonuçlar