一次颠覆火炮气密理论的电热炮实验
本文是记录我近期的一些实验。
标题指的是传统火炮那边的气密理论，特意拿出来写一篇专栏，除了主要展示这次让我自己都感到有点意外的实验以外，还有一部分原因就是也想借机给电热炮正名。因为总有很多人因为思维的惯性觉得电热炮除了用电加热工质以外其他都和传统火炮一样，然而实际上两者区别非常多。
我前些天发过一条动态，里面讲到了一个侧注入类型的多级电热炮，以及我设计的测试等离子射流效果的实验。
图1 我发的那条动态的截图
其实在我发出那条动态之后，已经进行过很多次实验了。
但手机录下来的影像每次都会出现开头好几帧一片白的情况，等到能看清有效影像时，等离子射流都是已经飞行了很远的距离了，看不到射流的完整运动过程，所以完全没办法得到足够有价值的实验结果。
图2 白屏现象
出现这种前几帧一片白的情况，有可能是因为手机受到了实验时的强脉冲电流的干扰，也有可能是因为亮度突变来不及反应，当然也有可能是两种原因都有。
甚至后来我借到了能够录制960fps影像的手机，问题依旧。
本来一开始的想法就是要设计进行“侧注入多级电热炮”的实验，因此才需要测试等离子射流效果，才设计进行了刚才提到的那部分实验，相当于是去测试基础理论一样的意思。
我考虑了一下，我的设备水平确实难以很好地去完成这样的实验。
所以我就又设计了另一种同样也能测试等离子射流效果的实验。
图3 炮管壳体的建模与3d打印的实物
图4 结构简图
这个实验的条件：
（如图4）
1.在炮管的侧面设置相交角度为15°的电热放电室。
2.在炮管的中间静置弹头（6mm直径塑料bb弹）。
3.完全不对炮管的尾部作任何密封或缩小口径（即炮管前后通透）。
在这样的条件下进行实验，只需要放置合适的靶子测出大概的弹头动能，就能够得知弹头大致的加速情况。
其实，实际上就是在模拟类似于“侧注入多级电热炮”中的后级的工作状况。
然后接下来是这个实验在我预想中可能会出现的两种趋势。
图5 泄漏多的情况
1.在等离子射流效果不理想的情况下，炮管中间放置的弹头相当于是等离子的遮挡物，因此必然会有大量等离子从不封闭的炮管尾部泄漏出去，这种情况下弹头也必然不会有好的加速效果。（如图5）
图6 泄漏少的情况
2.反之，在等离子射流效果理想的情况下，炮管尾部的等离子泄漏必然会很少，弹头必然也会得到很好的加速效果。（如图6）
这样的实验还有一个好处在于，如果有尾部等离子泄漏，并不需要看到前几帧的过程，在录像中全白的前几帧过后还是一样能够看见的，因此除了“弹丸加速情况”这个角度以外，还可以从“可见泄漏情况”的角度去评判实验的结果。
就在昨天，我完成了这个新设计的实验。
在实验前，我心里想着，就算射流效果很好，也应该还是会明显看到尾部漏出一些等离子的吧，毕竟尾部可是完全没做任何封闭呢。
然后实际的实验结果是下面这样的。
图7
图8
图9
图10
图11
这几张图片都是实验录像中截下的图。(120fps录像）
说实话看到这样的效果甚至有点把我自己也给吓到了，整个录像中，在炮的尾部，可以说是几乎完全看不到有泄漏现象。
而且对弹丸也是具有很明显的加速效果的，弹丸从静止开始加速到了动能约为1.5焦耳这样的程度（击穿一个铝易拉罐）
图12 发射后的炮管照片，左侧的易拉罐就是被他击穿的
嘛。。因为这次实验的结果很OK，侧注入的基本理论方面已经没有什么比较大的疑虑了。接下来大概会去设计进行侧注入多级电热炮的实验了（咕咕咕）
另外这次实验也是一个有力证据，足够颠覆很多人因惯性思维而对电热炮加速原理产生的偏差认知了。
电热炮≠火炮
纯气压推进弹丸×
“气压”+射流动能推进弹丸√
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