При нажатии на спусковой крючок связанные с ним контакты присоединяют заряженный конденсатор к лампочке, через которую он разряжается. Нить накала лампочки нагревается, и происходит кратковременная вспышка света. При отпущенном спусковом крючке другие контакты подключают конденсатор к источнику питания, и конденсатор в перерывах между выстрелами успевает полностью зарядиться.
Принципиальная схема электронного пистолета показана на рисунке 12.
Рис. 12. Принципиальная схема электронного пистолета.
До нажатия на спусковой крючок контакт а замкнут с контактом б и образует цепь заряда конденсатора С1 от батареи Б1 через резистор R1, ограничивающий ток заряда. При нажатии на спусковой крючок контакт а переходит к контакту в от контакта б, образуя цепь разряда конденсатора С1 через лампочку Л1. В этот момент происходит «выстрел».
Оформление электронного оружия — дело произвольное. Это может быть винтовка, охотничье ружье, пистолет. На рисунке 13 показан один из вариантов электронного пистолета, собранного внутри детской игрушки-револьвера, стреляющего пластиковой пробкой.
Рис. 13. Схематическое устройство пистолета.
На рисунках 14 и 15 показаны внешний вид пистолета и размещение деталей внутри него.
Рис. 14. Внешний вид пистолета.
Рис. 15. Размещение деталей внутри пистолета и оптическая система.
Импульс света от лампочки Л1 должен быть направлен в мишень тонким пучком, иначе попасть в нее будет очень легко. Фокусирующее устройство может состоять из одной или нескольких линз.
При рассмотрении схемы может возникнуть вопрос: почему не перегорает лампочка, рассчитанная на напряжение 2,5 в, при подключении к ней напряжения 9 в. Происходит это потому, что энергии, запасенной конденсатором, недостаточно для того, чтобы расплавить нить лампочки. Емкость конденсатора подобрана так, чтобы обеспечить яркую вспышку лампы, но не сжечь ее, хотя в момент самой вспышки лампочка горит с большим перекалом.
Детали пистолета можно изготовить и самостоятельно из дерева или металла. В рукоятке пистолета помещают батарею типа «Крона», которая применяется для питания карманных и переносных транзисторных приемников. Контактную систему можно изготовить из любых гибких, хорошо пружинящих металлических пластин. Очень удобно использовать контактные пластины от телефонных электромеханических реле. После установки контактов их следует отрегулировать, подогнув так, чтобы при отжатом спусковом крючке была замкнута нижняя пара контактов а и б, а при нажатом — верхняя а и в, в это время контакты а и б должны быть разомкнуты.
Емкость конденсатора С1 выбирают в пределах от 400 до 1000 мкф на рабочее напряжение 10–12 в. Чем больше емкость конденсатора, тем ярче вспышка лампы, и поэтому срок службы лампы меньше. При значительном расстоянии до мишени емкость конденсатора следует взять больше.
Если вы захотите изготовить пистолет, конденсатор должен быть малогабаритным, например типа ЭТО. Но его можно заменить любым другим электролитическим конденсатором, подходящим по емкости.
При замене конденсатора увеличатся размеры пистолета, и об этом нужно подумать при конструировании электронного оружия.
Устройство фокусирующей системы наиболее сложно во всей конструкции пистолета. Дело в том, что луч света должен образовать на мишени пятно диаметром не более 20 мм, то есть не должен превышать размеров трехкопеечной монеты. Достичь этого можно с помощью отражательной системы сигнального фонарика, в которую вместо защитного стекла вставляют двояковыпуклую линзу с фокусным расстоянием, равным расстоянию от лампочки до линзы.
При стрельбе из любого оружия задача стрелка заключается в том, чтобы поразить цель. В тренировочных стрельбах и стрелковых соревнованиях мишенями могут служить, например, силуэт животного или ряд концентрических кругов с черным «яблочком» в центре. Мишень может быть движущейся, падающей или неподвижной.
Для электронного тира можно изготовить любую мишень. Проще всего сделать мишень с одним «яблочком» в центре и небольшим белым полем, «молоком», вокруг. В центре мишени прорезают небольшое отверстие, в которое вставляют светочувствительный элемент — фоторезистор или фотоэлемент. Кругов на мишени делать не нужно, так как луч света, попавший в «молоко», не оставит на нем следа и мы не сможем увидеть пробоину, как при стрельбе настоящими пулями.
Электронный тир требует от стрелка высокой точности попадания, только в центр мишени (в «десятку» или в «яблочко», как говорят стрелки). Поэтому тот, кто научится попадать в мишень из электронного пистолета, при стрельбе из обычного огнестрельного оружия будет поражать только центр мишени и покажет отличные результаты.
Луч света при стрельбе из электронного пистолета, попадая в центр мишени или в определенное место птицы или зверя, где установлен светочувствительный элемент, вызывает резкие изменения сопротивления этого элемента, заставляющие сработать исполнительное устройство мишени. Контакты исполнительного реле могут включить сигнальную лампу, или устройство, опрокидывающее мишень, или счетчик, подсчитывающий общее число попаданий. Блок-схема электронного устройства, поясняющая его принцип действия, изображена на рисунке 16.
Рис. 16. Блок-схема электронного тира.
Как видно из блок-схемы, мишень электронного тира содержит несколько электронных блоков. Прежде всего это светочувствительный элемент, который включен на вход усилителя. Изменения сопротивления светочувствительного элемента под действием даже очень яркой вспышки света очень незначительны, и мы не можем включить исполнительный механизм сразу после светочувствительного элемента мишени. Импульс тока, возникающий в светочувствительном элементе при попадании на него света, нужно усилить.
Усиленный импульс тока имеет форму, зависящую от того, как будет подан световой импульс на светочувствительный элемент — фоторезистор. Каждый раз при «выстреле» мы не можем точно знать, весь ли импульс света попал на фоторезистор или только часть его. Поэтому на выходе усилителя будут импульсы тока разной формы и длительности. Включать на выход усилителя исполнительное устройство нельзя, потому что оно из-за разных импульсов будет работать нечетко. Иной раз луч света попадет на мишень, но рука дрогнет — и луч-пуля скользнет по мишени. Вы попали в цель, а исполнительное устройство не сработает, и попадание не будет отмечено. Могут быть и ложные срабатывания из-за посторонней засветки или просто от смены освещенности фоторезистора. Это может произойти тогда, когда вся электронная мишень была настроена в пасмурную погоду или вечером при искусственном освещении, а стрелять пришлось в солнечную погоду.
Чтобы исполнительное устройство работало четко и фиксировало только уверенные попадания световой пули на фоторезистор мишени, после усилителя стоит спусковое устройство. Оно срабатывает от разных импульсов (по форме и по длительности), создавая на выходе четкую команду — «попал» или «не попал». Эта команда в виде электрического тока подается на обмотку исполнительного устройства (электромеханического реле, счетчика и т. п.), которое непосредственно или через свои контакты вызывает срабатывание какого-то указателя попаданий (зажигает лампочку, опрокидывает мишень, поворачивает колесо счетчика и т. д.).
Предлагается два варианта электронной мишени — транзисторный и ламповый. Первый из них менее чувствителен и рассчитан на стрельбу с расстояния 3–5 м. Ламповый вариант мишени, имея более высокую чувствительность, позволяет увеличить дальность стрельбы до 10 м. Если есть желание еще больше увеличить расстояние до мишени, то нужно поэкспериментировать с усилителем мишени, добавив еще один каскад усиления, попробовать подобрать другой тип фоторезистора или поставить фотоэлемент.
Принцип построения обоих вариантов мишени одинаков, разница состоит лишь в том, что в первом из них усилитель и спусковое устройство собраны на транзисторах, а во втором — на радиолампах. Транзисторный вариант мишени удобно сделать переносным и питать от гальванических батарей или аккумуляторов. Такой переносный тир необременительно взять с собой даже в поход. Весит он немного, и во время отдыха можно организовать интересные стрелковые соревнования.
