本發(fā)明屬于電磁推進技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種多極重接型電磁發(fā)射裝置。
背景技術(shù):
電磁推進是根據(jù)磁場與電流之間的相互作用效果,利用電磁力推進或驅(qū)動物體,使之運動加速達到應(yīng)用要求的一類發(fā)射裝置。由于起初是以作為軍事武器的目的,故而又稱為電磁炮。從能量角度來看,它是全部利用電磁能工作的,將電能轉(zhuǎn)化為機械動能,因此,實際上是一種特殊的電氣傳動裝置。電磁推進的方式有很多,主要包括導(dǎo)軌型、線圈型、重接型三大類。
從本質(zhì)上說,重接炮是一種特殊的感應(yīng)線圈炮。重接炮與線圈炮的本質(zhì)差別在于:一是驅(qū)動線圈的排列和極性與線圈炮不同;二是彈丸為實心的非鐵磁材料的良導(dǎo)體;三是以“磁力線重接”工作。鑒于這些差別并尊重發(fā)明者和習(xí)慣稱謂,我們沿用“重接炮”這一術(shù)語。
重接炮是一種發(fā)射固體實心彈丸的感應(yīng)型線圈炮,目前有兩種型式:一種是平板形狀彈丸的重接炮,其彈丸在兩線圈的間隙間被加速;另一種是圓柱形彈丸的重接炮,其彈丸在軸對稱的圓筒線圈內(nèi)被加速,很像同軸型線圈炮?,F(xiàn)有的線圈炮軸向壓縮力較大導(dǎo)致電樞變形、軌道炮溫升較大效率低、重接炮只能發(fā)射板狀和柱狀電樞拋體。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種多極重接型電磁發(fā)射裝置,可以發(fā)射大質(zhì)量的多邊體拋體電樞,通過多組單級多極重接型電磁發(fā)射裝置的加速,達到把拋體電樞加速到超高速的目標。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種多極重接型電磁發(fā)射裝置,包括驅(qū)動線圈、拋體電樞,在所述拋體電樞的每條邊兩側(cè)都設(shè)置有驅(qū)動線圈,使得拋體電樞加速。
根據(jù)上述方案,還包括含有電容器C的驅(qū)動電路,用于驅(qū)動所述驅(qū)動線圈,所述驅(qū)動電路為:電容器C、開關(guān)S、電感L1、L2、電阻R依次相連,還設(shè)置有二極管D,所述二極管D負極接在開關(guān)S與電感L1之間,正極接在電容器C與電阻R之間。
根據(jù)上述方案,所述拋體電樞為對稱的多邊形結(jié)構(gòu)。
根據(jù)上述方案,所述拋體電樞為四邊形。
根據(jù)上述方案,所述驅(qū)動線圈的結(jié)構(gòu)參數(shù)完全一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:在保持重接型線圈推進器具有較高效率優(yōu)點的基礎(chǔ)上,改善了其發(fā)射拋體只能是板狀、質(zhì)量小的的局限性??梢园l(fā)射大質(zhì)量的多邊體拋體電樞,通過多組單級多極重接型電磁發(fā)射裝置的加速,達到把拋體電樞加速到超高速的目標,具有很高的打擊目標的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明裝置的俯視圖。
圖2為本發(fā)明裝置的側(cè)視圖。
圖3為拋體電樞的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為給驅(qū)動線圈提供脈沖電流的外電路。
圖5為采用本發(fā)明后的仿真速度曲線圖。
圖中:1-驅(qū)動線圈;2-拋體電樞。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
本發(fā)明一種多極重接型電磁發(fā)射裝置,主要由具有多組驅(qū)動線圈1和置于驅(qū)動線圈內(nèi)部的拋體電樞2組成。電容器C放電在驅(qū)動線圈1中產(chǎn)生脈沖電流,會產(chǎn)生一個較大的瞬變磁場,同時拋體電樞2每個面上因磁場的變化會產(chǎn)生一個較大的感應(yīng)渦流,磁場與渦流相互作用產(chǎn)生電磁力,驅(qū)動拋體電樞2使其加速運動。
所述拋體電樞2為具有完全對稱結(jié)構(gòu)的多邊體,材料為磁導(dǎo)率低但電導(dǎo)率高的金屬材料。所述驅(qū)動線圈1為銅線密繞而成的矩形或圓弧形結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)參數(shù)完全一致,所繞制的匝數(shù)完全一致。
圖1所示的為4極重接型電磁發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,拋體電樞2為4邊體,在拋體電樞2的每個面兩側(cè)各有一對驅(qū)動線圈1,共計8個驅(qū)動線圈。利用含有電容器C的外電路給驅(qū)動線圈1放電,會在驅(qū)動線圈1中產(chǎn)生脈沖電流,電流的變化會在變化的磁場,作用在拋體電樞2上時,使4邊體的拋體電樞2的六個面上產(chǎn)生感應(yīng)渦流,故磁場與感應(yīng)渦流的相互作用會產(chǎn)生電磁力,作用在拋體電樞2上時電樞向前運動。如果有多組驅(qū)動線圈1依次通電,可以使拋體電樞2在長距離上持續(xù)加速,達到預(yù)期的速度。
更為具體的,采用截面直徑為5mm的圓柱形銅導(dǎo)線繞制而成的線圈,線圈只有1層,每層繞6匝的導(dǎo)線。電樞拋體2是由金屬鋁制成,其結(jié)構(gòu)為四邊體型套筒,尺寸是邊長為90.5mm,向外的厚度為4mm,高度為62mm,其質(zhì)量為0.49kg。單級發(fā)射裝置共有8個驅(qū)動線圈1,采用的外電路為單個電容對其中相鄰的驅(qū)動線圈1供電,故共有4組外電路,圖3給出其中一個,其中電路中電容器C是由1個200uf的電容充電至20kv,之后通過控制使開關(guān)閉合給線圈(即圖3中電感)放電。通過仿真計算得出拋體電樞2的出口速度為331米每秒,通過計算可以得到系統(tǒng)的發(fā)射效率為16.7%。
采用本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),但實際實施中存在多種同等變換,拋體電樞2不僅可以采用4面體,也可以是3面體、5面體6面體等。而且該技術(shù)不僅可以用于電磁發(fā)射領(lǐng)域,在其他很多領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用,但凡是利用多極重接型電磁發(fā)射的技術(shù)方案及其構(gòu)思,加以等同替換與變換,均被認為屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。