从小学到高中 多年不断研究“升级迭代” 高中生自制“电磁炮”获全国大奖
武汉晚报 2023-08-29 13:07

小学时在网上看到一个视频引发兴趣,初中时自制出第一台高压二级“递进线圈排列高效磁阻加速器”(以下简称“电磁炮”),3g的弹丸能加速到30m/s,几经迭代升级,自制电磁炮达到十二级,弹速达到90m/s秒,分分钟打穿1毫米钢板……

25日,在光谷科技会展中心举行的第37届全国青少年科技创新大赛闭幕,武汉外国语学校学生刘富桓自制的“电磁炮”获“茅以升科学技术奖”,该奖项用于奖励“直接将科学原理应用于生产以及实际应用的工程学优秀项目。

小小维修师

给奶奶换手机屏 为外公3D打印门把手

在全国赛举行之前,记者到刘富桓同学家进行了采访。

他是个“大忙人”,在记者到来之前,他刚去奶奶家为奶奶坏了的手机换了个屏;回家后,他又接到外公的电话,外公家的门把手坏了。接受完采访,他要用自己拼装好的3D打印机给外公打印一个门把手。

“他现在是我们整个大家庭的总修理师,家电什么的坏了都找他,他基本上都能捣鼓好!”刘富桓的妈妈说到儿子很是骄傲。

“客厅放着的这对老式的音响还是我们结婚时买的,坏了要丢,儿子不同意。他在网上买了些零配件,还加了个什么东西,搞好了,效果比新的还好,他有时就自己放放轻音乐。”

研制“电磁炮”

家里衣柜、墙面被打得“大窟窿小眼”

“我们家里的主卧是刘富桓的卧室兼工作室。”刘爸爸告诉记者,“满屋子放的这些机械零件,不是他从淘汰的家电中拆下来的,就是网购来的。”

刘富桓的爸爸妈妈都是中学老师,很开明。

“儿子从小喜欢动手,看到什么都想去拆啊、拼啊。小时候,冰箱、电视他都敢上手去弄。在这方面,我们一直是支持的。”刘爸爸说。

“这是我们刚搬的新家,主卧的墙面和衣柜的门被他的炮打得大窟窿小眼的。为了好看一点,我只能贴些小花在上面。”刘妈妈笑着说,“我们对他唯一的要求就是不把房子拆了就行!”

动手小达人

“电磁炮”拼装焊接都是自己完成

“小学时,我在网上看到一个视频是讲电磁炮的,我就尝试自己动手做,但一直没有突破。直到初中,我接触了《电炮原理》这本书,我制作了一台高压二级电磁炮,它可以将3g弹丸加速到最高30m/s。这给了我极大的鼓舞。”刘富桓告诉记者,他是在2022年新年之际开启了本次电磁炮的制作。

“一是提高效率(传统电磁炮通常只有3%左右),再就是轻量化。综合考量了研发难度、成本等,我决定造一台多级电炮,并在不加入微控制器(微电脑)的前提下对电炮进行修改和优化。具体如:电容的选择,薄膜电容虽然放电快,但容量太低,能量、体积比太低,不满足轻量化需求……”说到技术,刘富桓就来了精神。

“其实,电磁炮制作原理,多看看书,高中生弄明白并不是太难,但要做出实物来,那是要本事的。对刘富桓同学超强的动手能力,专家评委很赞赏。有几个大学的博导都邀请他去自己的实验室。”指导老师吴小平告诉记者,刘富桓的电磁炮每个零部件都是他淘来拼装,连焊接都是他独立完成的。

“电磁炮能用于军事,也能用于民用。我希望将来能在这一领域做出自己的成绩,报效祖国,造福社会。”刘富桓人小志气高。

文/周锐 吴琴宇

编辑/倪家宁

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