電磁投射砲防衛構想のバックアップソース(No.7)

*電磁投射砲防衛構想 [#oa089280]
*序文 [#n64ab969]
　大量破壊兵器及びその運搬手段たる弾道ミサイルが拡散する中で、電磁投射砲防衛システムは、弾道ミサイル攻撃に対し、我が部部員の生命・財産・PCを守るための純粋に防御的な、かつ、他に代替手段のないっぽい唯一の手段であり、専守防衛の理念に合致するものである。~
電磁投射砲防衛システムは、相手方が弾道ペットボトルロケットを発射した後にはじめてこれに応ずるものであり、純粋に防御的なシステムであって、周辺の部や委員会に脅威を与えるものではない。また、このシステムが、周辺の部の弾道ミサイルの開発・配備の縮減に繋がれば、校内の安定にも貢献する。
*計画 [#ye4bf490]
開発の初期段階として蓄電器を用いない低圧大電流動作のコイルガンを試作、次にこれを高圧コンデンサを用いて駆動し、諸特性を評価、さらにレールガン、プラズマレールガンへと発展させる。
*第一次開発 [#l7676de3]
**試作コイルガン000号機 [#d4cd2d6a]
***諸元 [#m36d59c2]
-形式：１段加速低圧蓄電型
-コイル：特性不明　極細ポリエステル線より合わせ　低圧大電流用
-主蓄電器：ケミカルコンデンサ　合計1660万nF
-主制御器：マイクロスイッチ　開閉電流1万6000mA　耐圧25万mV
-逆起電力吸収装置：ショットキーバリアダイオード
-動作電圧：最大30V（24Vでテスト）
-弾丸：針金
***実験結果 [#fe5e0473]
-飛距離：2万μm
**試作コイルガン001号機 [#d1dc8d73]
-形式：１段加速低圧直接型
-コイル：特性不明　極細ポリエステル線より合わせ　低圧大電流用
-主蓄電器：なし
-主制御器：マイクロスイッチ　開閉電流1万6000mA　耐圧25万mV
-電流制限器：ステンレス線抵抗器
-逆起電力吸収装置：シリコンダイオード
-動作電圧：3V
**実験結果 [#r81bb118]
弾丸：10mm鉄球
-飛距離：0
**試作コイルガン010号機 [#k24f7cc4]
***諸元 [#o26eff41]
-形式：１段加速中圧蓄電型
-コイル：特性不明　極細ポリエステル線より合わせ　低圧大電流用
-主電源：自励し調発振変圧器　１次側電圧5V、２次側開放電圧70V
-主蓄電器：ケミカルコンデンサ　560万nF 耐圧63V(サージ70V)
-主制御器：マイクロスイッチ　開閉電流1万6000mA　耐圧25万mV
-逆起電力吸収装置：シリコンダイオード
-動作電圧：最大60V（58Vでテスト）
***実験結果 [#t98024e0]
弾丸：10mm鉄球
-飛距離：2万μm
*第１次中間報告 [#w571d824]
000,001,010号機の実験より、高圧駆動のほうが効率が高いことが判明したため、以後は010系（高圧型）の研究を進める。

*第二次開発 [#wdce64e9]
**試作コイルガン011号機（構想のみ） [#w2d8e640]
-形式：１段加速高圧蓄電型
-コイル：小口径高圧用
-主電源：他励発振フライバック型コンバーター（試作高電圧発生装置1型）
-主蓄電器：400V 108万nF
-主制御器：高速機械スイッチ
-逆起電力吸収装置：シリコンダイオード
-動作電圧：最大390V
~
試作コイルガン012号機に設計変更したため、試作は行っていない。~

**試作コイルガン012号機（試作予定） [#y8c32968]
011号機から変更して高圧発生回路にブーストコンバーターを用いる（詳細は後述）。~
~
砲身・コイル軸としては、011号機と変わらず、横隔膜で肺を拡張させることによって管内を減圧することにより、飲料を大気との圧力差で吸い上げて飲用するための管（一般にストローと呼ばれる）を用いる。この管は、食器棚の引き出しの奥から容易に入手できることから広く流通し、手軽な構造材料として有望な素材である。~

***試作高電圧発生装置2型 [#n3cbe7a6]
011号機では、フライバックコンバーターを用いた試作高電圧発生装置1型を開発し、使用する予定だった。しかし、フライバックコンバーターでは出力電圧よりかなり高い電圧(推定600～800V)に耐えうる２次側整流器が必要であるが、そのような整流器の在庫が無かった。~
また、フライバックは比較的最近導入した技術であり、安定して運用できるかという点には問題が残る。~
よって、計画を変更し、フライバックより技術蓄積のあるブーストコンバーター技術を応用することとした。~
ブーストコンバーターでは、整流器は出力電圧に耐えればよい。~
また、ブーストコンバーター方式では、大変圧比のときに非常に効率が悪いことが分かっているが、現在持ちうる技術とトランスではフライバック方式でも効率はあまり上がらないと予想でき、かつ、可搬電源での運用は想定していないこと、また、ブースト方式で大変圧比を実現するのに有利な高インダクタンスコイルである蛍光灯用安定器の在庫があったことも、ブースト方式を採用する理由である。~
蛍光灯用安定器は直流抵抗がかなり大きく、高効率化、高出力化には不利だが、出力があまり取れないことは逆に安全であるということになる。~
以下に、試作高電圧発生装置2型1次試作系の回路図を示す。~
#ref(hv2-1.GIF)~
なお、出力平滑コンデンサを330uFのみにした0次試作において、入力5Vで390Vの出力を得ることに成功した。

*意見 [#v3bab344]
意見のある者はここに書き込むこと。
- ・・・特に何も言うまい。と言っとく。 -- [[IntNeko]] &new{2008-11-09 (日) 23:20:40};
- 型番が二進数なのは突っ込んでおくべきか -- [[noname]] &new{2008-11-24 (月) 22:17:25};

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