一种多弹丸电磁发射装置 |
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申请号 | CN201610159430.7 | 申请日 | 2016-03-21 | 公开(公告)号 | CN105627821A | 公开(公告)日 | 2016-06-01 |
申请人 | 西南交通大学; | 发明人 | 董亮; 江明阳; 徐清颖; 廖骁勇; 王豫; 隆小飞; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种多弹丸电磁发射装置,主要由具有发射管和置于发射管外壁的驱动线圈为主体的磁阻型线圈炮机构组成。发射管内设置有一能够同时承载发射多枚弹丸的载弹滑膛;驱动线圈置于发射管 侧壁 ,可以往复运载弹丸载弹滑膛置于发射管内。发射管内设置有一能够同时承载发射多枚弹丸的载弹滑膛;利用脉冲 电路 给驱动线圈提供一个极大的脉冲 电流 ,以此在 铁 磁回路中产生 磁场 ,利用铁磁磁路的磁 阻变 化吸引发弹装置运动来 加速 发弹装置和弹丸,最后达到弹丸飞出炮管而发弹装置则停止在炮管中,再由牵引装置将发弹装置拉回原处,载弹滑膛多次反复的发射弹丸,改善了传统电磁推荐装置一次只能发射一枚弹丸的局限性。 | ||||||
权利要求 | |||||||
说明书全文 | 一种多弹丸电磁发射装置技术领域[0001] 本发明属于电磁推进技术领域,是一种多弹丸电磁载弹滑膛。 背景技术[0002] 磁阻型线圈炮使一种利用线圈的铁磁磁路的磁阻变化吸引铁芯运动来加速铁芯弹丸的电磁推进装置。它与普通的线圈炮具有一些不同之处,其一在于它的弹丸是一整块铁磁材料,被加速的不是弹丸线圈或管状弹丸,其二在于炮系统中引入铁磁材料,虽然这对炮的性能有某些影响,弹效率比空心线圈炮高。但是磁阻型线圈炮每次只能发射一枚弹丸。 [0003] 磁阻型线圈炮是有一系列螺旋管驱动线圈和铁磁材料的磁轭铁芯组成。所谓磁阻,是指阻止线圈周围磁路建立磁通的阻力。在线圈腔管内放置铁磁材料能减小磁阻。当铁芯运动是,环绕线圈的磁路的磁阻将发生变化,于是就对铁芯弹丸产生作用力。铁磁材料的铁芯比被它取代的空气又更大的磁导率。当铁芯运动到线圈中心时,磁通较容易形成和通过,这是因为磁路的空气隙变小,磁路的磁阻也变小,此时对铁芯的作用力亦是最小。当铁芯从线圈中心移开时,原来拉铁芯向前的磁力现在变为拉铁芯向后。 发明内容[0004] 本发明旨在一定程度上解决现有技术的以上不足;针对原有的磁阻型线圈炮只能发射一枚弹丸的局限性,提出一种新的多弹丸电磁发射装置。 [0005] 本发明实现发明目的技术解决方案是:一种多弹丸电磁发射装置,主要由具有发射管2和置于发射管外壁的驱动线圈3为主体的磁阻型线圈炮机构组成。发射管2内设置有一能够同时承载发射多枚弹丸的载弹滑膛1;驱动线圈置于发射管侧壁, 可以往复运载弹丸载弹滑膛置于发射管内。 [0006] 所述载弹滑膛1为具有多个载弹孔8的对称圆柱形装置。 [0008] 所述驱动线圈可以是常导线圈也可以是超导线圈。 [0009] 发射管2内设置有一能够同时承载发射多枚弹丸的载弹滑膛;利用脉冲电路给驱动线圈提供一个极大的脉冲电流,以此在铁磁回路中产生磁场,利用铁磁磁路的磁阻变化吸引发弹装置运动来加速发弹装置和弹丸,最后达到弹丸飞出炮管而发弹装置则停止在炮管中,再由牵引装置将发弹装置拉回原处,如此可以利用这个载弹滑膛多次反复的发射弹丸,改善了传统电磁推荐装置一次只能发射一枚弹丸的局限性。 [0011] 图1为本发明的局部剖视。 [0012] 图2载弹滑膛的侧视图。 [0013] 图3给驱动线圈提供脉冲电流的外电路。 具体实施方式[0015] 下面结合附图与具体实施方式对本发明进行进一步描述。 [0016] 如图1、图2所示推进装置,主要由载弹滑膛、弹丸、驱动线圈、发射管构成,因牵引装置和外接电路不是本发明的关键部分,故只是给出了脉冲电路的电路图(图3),而在发明装置中省略了外电路的接线图和牵引装置。首先,当载弹滑膛1处在初始的发射位置时,给载弹滑膛1中的孔填装上弹丸,准备就绪之后,再由外电路给驱动线圈3通入以脉冲电流(此脉冲电流宽度为从载弹滑膛开始运动直到最后停止运动),就可以使载弹滑膛1和弹丸一起加速,当载弹滑膛1到达驱动线圈中间位置时速度最大,之后由于吸力作用出现减速直到速度减为零,当载弹滑膛速度减为零时开始通过二极管组成的续流回路放电,此时的电流较小,会产生一个持续时间短并且比较小的吸力,使载弹滑膛往回慢慢运动,但由于载弹滑膛和炮管之间会有摩擦力作用,载弹滑膛最终会静止停在炮管中,而弹丸则会在载弹滑膛1达到最大速度后由于惯性飞出发射管。当完成一次发射后,载弹滑膛1会停在发射管2中,再由机械牵引装置将其拉回初始位置,以进行下一次发射。实施例 [0017] 采用截面半径为2mm的圆柱形铜导线绕制而成的线圈,线圈共分为10层,每层绕25匝的导线。载弹滑膛是由铁氧体制成,其结构为内部掏去5个孔的圆柱体,尺寸是半径为5cm,长度为10cm,而5个孔的结构是圆柱体,其尺寸是半径为5mm,长度为30mm。在5个孔内部填装上5枚弹丸,材料是氧化铝,结构是圆柱体,尺寸是半径为4.5mm,长度为30mm。载弹滑膛的底部距离线圈的底部距离为22cm。图3电路中电容是由10个1000uf的电容分别充电至 10kv,之后通过控制使开关闭合给线圈(即图3中电感L)放电,在载弹滑膛过了线圈即将减速到零时控制开关的关断,使线圈中电流在通过二极管的续流回路放电,当电流减小为零时,载弹滑膛也减速为零。通过仿真计算可以测出载弹滑膛和弹丸一起加速的最大速度为 339米每秒,之后弹丸不再受力以惯性飞出炮管,其出口速度也就是最大速度339米每秒,而载弹滑膛则受吸力减速直到速度为零,最终静止在炮管中,其运动距离为44cm,即通过线圈后的运动距离为22cm。 [0018] 采用本发明的基本结构,但实际实施中存在多种同等变换,且载弹滑膛和弹丸的结构和材料的选择具有多样性,但凡是利用磁阻变换加速发射多枚弹丸的技术方案及其构思,加以等同替换与变换,均被认为属于本发明的权利要求的保护范围。 |