Как сделать пушечку

Обновлено: 02.07.2024

Решили устроить небольшую войнушку? Ясное дело без пушки в этом деле никак. Построить динамитную пушку в майнкрафте дело не хитрое. Главное правильно расположить все элементы и орудие войны у вас в кармане.

Для того что бы смастерить вот такую милаху вам понадобится:

1 кнопка;
4-6 повторителей;
6-10 красной пыли;
1 ведро с водой;
16-22 каменных или железных блоков.

Как сделать:

Пошаговое строительство пушки

Видео инструкция

Здравствуйте, друзья. Вы знаете, как сделать газовую пушку? А что это вообще за аппаратура? Каковы принципы её работы? И на каком топливе она работает?

Данная статья разъясняет, как можно соорудить своими усилиями газовую пушку. Раскрываются её основные виды. Рассматривается, как создать более мощный агрегат.

Понятие и принципы работы

Принцип функционирования этого газового аппарата похож на работу вентилятора. Только выпускается теплый воздух.

Внутри корпуса циркулирует воздух. Благодаря ТЭНу или горелке он разогревается. Эти элементы конструкции могут работать на разном топливе.

Разновидности

Есть такие классификации газовых пушек:

Метод нагрева.
Тип топлива.
Цель применения.

По первой классификации аппараты могут иметь:

Прямой нагрев. Работа аппарата основывается на мощном вентиляторе. Взяты воздух тесно контактирует с нагревательной составляющей, быстро и сильно нагревается, и подаётся в помещение.
Непрямой нагрев. В пушке устроен тепловой обменник (ТО). Тепло обосабливается от продукции сгорания, которая направляется в особую трубу. Эта труба соединена с дымоходом. Через него результаты сгорания уходят наружу.

По типу топлива пушки могут быть:

Электрическими. Это отличный экологический вариант для жилых помещений. Правда, за электричество получаются высокие платы.
Дизельными. Это хороший экономный вариант для технических помещений. Для работы нужно отработанное моторное масло.
Водяными. Их главные компоненты: резервуар с водой, нагревательный элемент и вентилятор. Для обогрева пространства применяется мощный пар. Это отличный вариант для сельского хозяйства.
Инфракрасными. Основа работа – соответствующее излучение. Такие виды обычно применяют, чтобы нагревать открытые пространства.
Газовыми. Наиболее популярный вариант из-за лучшего отношения стоимости и качества.

По цели применения аппараты бывают бытовыми и промышленными. Первые стоят меньше, более компактны и выбрасывают меньше тепла. Вторые – очень большие, дорогие, но эффективные агрегаты.

Самостоятельное создание

Тепловую пушку можно приобрести или изготовить своими руками. Но для этого у вас должны быть определенные знания и опыт.

Здесь образуется логичный вопрос – а как сделать газовую пушку самому? Если у вас есть багаж необходимых знаний, вы сможете сами сделать необходимую схему.

На создание чертежа своими руками обычно не уходит много времени.

Если есть какие-то сложности с ним, можно воспользоваться данной схемой:

Это подходящий прибор для обогревания небольших пространств. На эту схему можно ориентироваться, если вам необходимо создать пушку для гаража своими руками.

Сделать задуманный аппарат самим не получится без такого арсенала:

Труба из металла. Через неё топливо будет подаваться в механизм.
Болгарка.
Стальной лист.
Дрель. К неё прилагаются свёрла по металлу.
Металлические полосы плотностью 2 мм.
Стальная трубка 8 мм. Нужна для теплообменника.
Арматура для постамента. На нём и разместится пушка.
Вентилятор минимум на 12 В.
Сварочная техника.

Творческие стадии

Как сделать газовую пушку своими руками поэтапно? Нужно распределить работы по значимости. А творческие стадии таковы:

Создание корпуса пушки. Для этого подходит обычная труба. Можно сделать кожух. Для этого нужен стальной лист. Металл режется. Ему задаются подходящие параметры. Затем он сворачивается в трубу. Метод скрепления краёв – болтовой или соединительный замок.
Распил трубки для подачи газа. Применяется болгарка. Трубку можно в будущем удлинить, приварив к неё аналогичное изделие.
Незначительное расширение отверстия для подачи газа до 5 мм.
Развитие теплообмена: корпус удлиняется металлическим диском. Диаметр диска – 8 см. Сам диск монтируется под горелкой. На нём просверливаются 8 дырок. Диаметр каждой – 1 см. Это обеспечение свободного попадания воздуха.
Создание хомута для фиксации ТО. Применяются две полосы из металла. Их плотность – 2 мм. Они привариваются крест-накрест.

Создание ТО пушки. Как его сделать? Берётся железная труба, имеющая диаметр 8 см. Её стенки не должны быть очень плотными. К стенке монтируется торец. Там же создаётся отверстие.

Через этот компонент следует удлинитель, идущий от горелки. На окончании находится хомут. Он ещё раз фиксируется болтами.

Монтаж патрубка к трубе с отверстием. Его примерная длина – 8 см. Он обеспечит выход нагретого воздуха из аппарата.
Сборка горелки.
Монтаж выключателя для вентилятора. Этот элемент монтируется в корпус ТО.
В этом корпусе болгаркой делается прорезь. К ней присоединяется отрезок трубки на 8 см. Через него будет выходить нагретый воздух.

Особого внимания заслуживает вентилятор. Без него невозможно сделать задуманный аппарат своими руками в домашних условиях.

Можно взять автомобильную или бытовую модель круглой формы.

Вентилятор монтируется на втором окончании ТО. Через этот элемент нагретый воздух будет насыщать помещение. Вентилятору нужен источник питания. Обычно это электросеть или аккумулятор.

Кульминационный этап в создании пушки своими усилиями – это создание отверстий для удобного разжигания газа.

Необходимо ещё сделать постамент для корпуса этой газовой техники. Для этой цели сгодится подходящая подставка или железная арматура. Во втором случае делается рама.

Чтобы точнее контролировать воздушный поток, на пушку ставится ограничитель.

Тестовый запуск

Когда сами соберёте конструкции, её нужно протестировать. Соедините её с предварительно подготовленным газовым баллоном, использовав трубку.

Давление в ёмкости или в трубе должно отвечать критериям определённой модели. Чем она мощнее, тем больше требуется давления. Например, для пушки с параметром 10 кВт подходящее давление – более 0,5 бар.

Чтобы провести тест агрегата, собранного своими руками, необходимо:

Поднести воспламенённую зажигалку к отверстию для разжигания.
Открыть газовый вентиль.
При появлении пламени спрятать зажигалку.
Включить вентилятор.

Если горелка горит равномерно и сразу выбрасывается тепло, значит, сборка прошла успешно.

Мощная модель

Как сделать мощную газовую пушку? Если вам нужная мощная модель, значит, используйте более мощный вентилятор и конструктивные элементы больших параметров. Так для сборки своими усилиями понадобится тот же арсенал. Только плотность материала потребуется побольше, например, на 4 мм. Нужны и трубки большего диаметра.

Наиболее простой пример – увеличение всех параметров вдвое. Порядок работ тот же. Получается мощный аппарат. Для него нужен и баллон солиднее. Так для газового агрегата на 20 кВт (к примеру) понадобится давление в 1 бар.

Правда, и аккумулятор понадобится мощнее. Зато это устройство, сделанное собственными руками, сможет обогреть большую площадь, например павильон.

Заключение

Сделать обозначенную пушку самостоятельно несложно, обладая должным опытом и арсеналом.

Когда я учился в университете на втором курсе, мне пришел весьма необычный заказ — трехступенчатая Гаусс пушка. Сроки на ее создание были очень короткими: на все про все была лишь неделя. Кроме того, пушка была с физически нереализуемой изюминкой: переполюсовкой магнитного поля катушек, что должно было, по мнению автора пушки, повысить ее КПД. Тем не менее, поскольку я любил Гаусс пушки и мечтал начать зарабатывать деньги любимым делом, я согласился на выполнение заказа.

На каникулах ничто не предвещало.

Это были зимние каникулы, оставалось чуть больше недели до начала учебы. Ничто не предвещало странных заказов, как вдруг мне позвонил мой друг и спросил, нет ли у меня желания принять участие в разработке настоящей пушки Гаусса. Конечно же, я был всеми руками за. Деньги на пушку обещали выделить сколько угодно много (имеется ввиду на детали, а не плату за работу). Главным условием было закончить пушку вовремя, также она должна была уметь делать переполюсовку магнитного поля катушек, чтобы снаряд получал дополнительное ускорение, а еще ~~быть способной пробить танк~~ обладать КПД не менее 10%.

Ознакомившись со схемой пушки, я просто выпал, ~~ведь это был совершенно секретный чертеж из НИИ времен СССР~~. К сожалению, схема ~~была сожжена инквизицией~~ не сохранилась, по памяти помню лишь то, что автор хотел заряжать неполярные конденсаторы переменным током. В общем, заказчик не имел ни малейшего понятия о том, как работают Гаусс пушки и электроника в целом, раз даже не знал, что переменным током конденсаторы не заряжают. Поэтому все пришлось делать самому.

Еще один неприятный сюрприз был в том, что корпус для пушки уже был готов. Поэтому расположение катушек менять было нельзя, да и их размер был ограничен по длине.

Начало разработки. Мостовая схема управления катушкой

Первым делом надо был прикинуть, что будет происходить в мостовой схеме включения ключей при попытке подать на катушку напряжение в противоположном направлении после того, как через нее уже начал течь ток. Для этих целей я использовал симулятор LTSpice с необходимыми библиотеками элементов (которые взял вроде как тут и тут). В качестве ключей решил использовать параллельно включенные IGBT транзисторы. Поиск по Гуглу показал, что параллельное включение IGBT транзисторов в Гаусс пушке будет корректно работать, если у каждого транзистора будет небольшое добавочное сопротивление (по памяти вроде 0.1 — 0.5 Ом). Без добавочных резисторов транзисторы скорее всего будут гореть один за другим. Также для защиты от самоиндукции у каждого транзистора должен быть защитный диод. В качестве конденсаторов, конечно же, использовались обычные электролиты емкостью 330 — 470 мкф и напряжением 450 вольт. Значение индуктивности катушки для симулятора было получено из расчетов катушек в программе FEММ. IGBT транзисторы управлялись через специализированные для этих целей оптодрайверы, так как была необходима гальваническая развязка.

В итоге выяснилось, что в мостовой схеме во время переподключения катушки у транзисторов возникали мощные выбросы обратного тока, несовместимые с жизнью кремния. Данную проблему не решало абсолютно ничто, и варистор тоже не спасал. С другой стороны, если по одной диагонали убрать транзисторы и оставить там диоды, получалась схема рекуперации энергии. В случае с рекуперацией остаточная энергия катушки после прохождения через нее снаряда возвращалась обратно на конденсатор.

Расчет катушек

После завершения расчетов с оптимизацией были получены значения скорости снаряда, КПД пушки, количество витков и т. д. На самом деле, нельзя эти значения назвать единственно оптимальными, при выборе параметров оптимизации приходится руководствоваться технической интуицией, так что нет гарантий, что данные значения будут наилучшими. Скорее всего они будут наилучшими лишь в некоторой области параметров катушек.

Управление пушкой

Так как пушка трехступенчатая, возникает вопрос, как катушки переключать. Для того, чтобы определить наличие снаряда перед катушкой, было решено использовать стандартное решение в виде оптических датчиков (советую покупать для этих целей импортные ИК светодиоды, так как старые отечественные потребляют очень много энергии). Сигналы от датчиков было решено определять с помощью внешних прерываний микроконтроллера серии AVR. Микроконтроллер также делал замер напряжения на конденсаторах и издавал соответствующие звуки при двух уровнях заряда: когда конденсаторы заряжены полностью, и когда они близки к полной зарядке (80-90% от максимума).

Преобразователи напряжения

Чтобы зарядить от аккумулятора на 12 вольт конденсаторы суммарной емкостью почти 2000 мкф до напряжения 450 вольт, нужен был достаточно мощный преобразователь. Мне было лень делать преобразователь с нуля, и потому я попросту снял его со своей собственной Гаусс пушки. Кому интересно, это был преобразователь Вальдемара.

Для питания затворов IGBT транзисторов верхней части моста нужно было гальванически развязанное напряжение, которое я решил получать с помощью обычного блокинг генератора. В итоге в пушке добавился еще один преобразователь напряжения.

Создание печатных плат

На тот момент для создания печатных плат я пользовался Sprint-Layout. Данная программа весьма проста в освоении и использовании, для небольших проектов самое то.

Нарисовав все схемы, я распечатал их на глянцевой бумаге и затем утюжком перенес рисунки на подготовленный лист стеклотекстолита с медным односторонним покрытием. Дальше оставалось платы вытравить, залудить, потом запаять детали… И так со всеми 5-тью платами.

Залуженные платы

Плата с переполюсовкой

Сборка и тестирование

Собрав все воедино, я получил что-то воде этого:

Во всяком случае, рекуперация энергии работала, и она была заметна (хотя бы один плюс от использования мостовой схемы для катушек).

КПД пушки осталось в итоге неизвестным. Однако, во время одного из тестирования пушки я недооценил ее мощность, и снаряд ~~пробил стену и снес полгорода~~ продырявил пластиковый цветочный горшок, который стоял за мишенью. В целом, пушка была способна промять стенку большой и набитой гвоздями жестяной банки.

Заказчик остался вполне доволен результатом. Деньги мы получили (надо сказать, сейчас я понимаю что это было мало за такую работу) и поделили ~~по заслугам поровну~~ между собой в неравной пропорции.

Позже я обнаружил свое детище в одном бизнес-инкубаторе, где она лежала для красоты. Также ее показывали на одном фестивале, правда, на тот момент она была уже в нерабочем состоянии.