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RAILGUN - ESTIMATION DES PERTES
Pertes par arcs électriques
Lors des premiers tests il est apparu évidents que les pertes influenceraient énormément nos résultats. Nous pouvons observer dans l'image ci-contre que les arcs électriques sont parmi nos principaux problèmes, ils consomment une quantité inconnue d'énergie, détruisent les rails, soudent les projectiles dans l'affût et sont très durs à évaluer. Une première piste est de quantifier le transfert thermique de ces arcs avec les projectiles à l'aide d'une petite expérience. L'idée est de faire un projectile minimaliste avec un mille-feuilles de papier aluminium qui après exposition aux arcs, selon le nombre de couche soudées ensemble et la surface de la soudure, permettra de connaître l'énergie dépensée dans cette perte sous forme de chaleur.
On peut déterminer l'énergie du rayonnement via les vidéos au ralenti (par exemple sur cette photo, l'aluminium brille blanc à 3300K tandis que le fer des pinces crocodiles émet une lumière orangée autour de 1100K). Sur les vidéos de test du projectile en carbone on retrouve des tons blanc (venant de particules d'aluminium des rails) et rouge (venant des particules du graphite).
En connaissant la quantité de matière chauffée et la température à l'origine du rayonnement il est possible de calculer l'ordre de grandeur de l'énergie dissipée.
Enfin, l'énergie sonore dissipée peut être calculée avec une mesure de l'intensité sonore faite grâce à phyphox (64dB à 20 cm du canon) mais un rapide calcul montre que la puissance dissipée par le son (5e-7 Watt) est négligeable devant le reste des puissances en jeu.
On arrive à un résultat de l'ordre de 12 joules ou plus auxquels s'ajoute l'effet Joule et les frottements dynamiques.
Pertes par frottements dynamiques :
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