Не хватит пальцев на руках (да и на ногах), чтобы пересчитать все фантастические книги, фильмы и игры, где фигурирует энергетическое оружие. Признайтесь, каждому из вас хотелось заиметь подобную штуку, чтобы со зловещим хохотом поджаривать врагов многометровыми искусственными молниями. Товарищ с ником Rob не стал исключением, и под впечатлением от комикса The Five Fists of Science собрал свою собственную Тесла-пушку.
Оружие не стало точной копией пушки из комикса, но от своего литературного прототипа оно выгодно отличается тем, что реально существует. И работает!
В основе пушки лежит, как вы наверное догадались, резонансный трансформатор Теслы. Использована простейшая его разновидность — на искровом промежутке (SGTC — Spark Gap Tesla Coil).
Корпус
Корпус сделан из алюминия методом литья в песчаную форму. Как образец для формы был использован детский пистолет (Nerf Swarmfire).
После литья получается довольно грубая поверхность, поэтому корпус был обработан на фрезерном станке с ЧПУ до достижения идеального совпадения половинок корпуса.
Высоковольтный разрядник
Сердцем катушки Теслы является высоковольтный ключ, в роли которого в данном случае выступает неуправляемый разрядник. Ток в импульсе достигает тысяч ампер, поэтому нужно выбрать материалы, устойчивые к громадным температурам и обладающие хорошими электрическими свойствами.
Корпус камеры разрядника был изготовлен из фарфора. Прежде всего, на 3D-принтере была напечатана форма.
Форма была заполнена керамической массой, и после пары дней высушивания на воздухе детали отправились в печь на обжиг.
В качестве электродов разрядника использованы вольфрамовые сварочные электроды. Во время работы через камеру разрядника с помощью вентилятора будет непрерывно продуваться воздух, для охлаждения электродов и гашения электрической дуги.
Источник питания
Пушка питается от 18-вольтового литиевого аккумулятора от шуруповерта. Низкое напряжение поступает на преобразователь, который повышает его до 20 000 вольт. Преобразователь выполнен по двухтактной схеме с переключением при нулевом напряжении (ZVS — zero voltage switch).
Схема помещается в пластиковой крышке для канализационных труб.
В качестве повышающего трансформатора использован строчник от телевизора.
Батарея конденсаторов
Еще одним обязательным компонентом катушки Теслы является накопительная батарея конденсаторов. Батарея собрана из конденсаторов 942C20P15K-F 0.15 мкФ 2000 В, 6 штук последовательно. Каждый зашунтирован резистором для выравнивания напряжений и безопасного разряда после выключения. Для конденсаторов пришлось сделать отдельный корпус из оргстекла. Детали корпуса нарезаны лазером.
Катушка
Первичная обмотка состоит из пяти витков высоковольтного провода, и закрыта двумя фрезерованными крышками из полиэтилена высокого давления (ПЭВД).
Вторичная обмотка намотана на 2.5-дюймовой трубе из АБС-пластика и содержит 1100 витков провода диаметром 0.25 мм (30 AWG). Снаружи обмотка покрыта аэрозольным полиуретановым лаком, а нижняя часть дополнительно изолирована фторопластовой лентой.
Венчает катушку алюминиевый тор, обеспечивающий нужную для резонанса емкость вторичной обмотки. Именно из него будут бить молнии. Напоследок несколько фотографий разрядов:
Авторское описание конструкции
P.S.:
К сожалению, пока нет видео работы этой пушки. Автор обещает снять в ближайшее время.
UPD
Долгожданное видео!
